Projet (fréquencemètre) périodemètre horloger.

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J

jpbbricole

Compagnon
Bonjour
Penses-tu q'un PC puisse décomposer un signal complexe en raies d'énergie des fréquences audio?
Pour séparer les fréquences audio, avec un Arduino, j'utilises un shield à base de MSGEQ7, Sparkfun a une carte toute faite et stéréo.
Le circuit MSGEQ7 sépare le spectre audio en 7 bandes 63Hz, 160Hz, 400Hz, 1kHz, 2.5kHz, 6.25kHz and 16kHz.
Si ça peut servir?

Cordialement
jpbbricole
 
R

Robels

Apprenti
Merci jpbbricole!
si tu as la possibilité d'analyser l'échappement d'un MVT de Paris par ex...
 
J

jpbbricole

Compagnon
Bonjour Robels
si tu as la possibilité d'analyser l'échappement d'un MVT de Paris par ex...
Comme je n'en ai pas, si tu as un enregistrement audio du tictac d'un MVT de Paris, je pourrais toujours essayer.

Cordialement
jpbbricole
 
T

tronix

Compagnon
Ce sont des fréquences assez basses, il n'y a pas de problème majeur à faire une FFT aujourd'hui. Mais il faut un peu de puissance de calcul si on veut que la FFT ne prenne pas trop de temps, et bien sûr les librairies qui vont bien, c'est du code non trivial et optimisé. Comme tous les paramètres sont liés, fréquence d'acquisition, longueur de la FFT, temps d'acquisition et résolution en fréquence, il faut savoir un peu ce que l'on veut avant de choisir les différentes valeurs. Une fois les liens compris, on peut adapter aux besoins. Attention quand-même au repliement de spectre, il faut prévoir un filtrage (analogique ou numérique) adapté à l'échantillonnage retenu. Dans un premier temps, l'analyse de spectre avec un PC et une carte audio est probablement la meilleure solution. L'éventuelle limite sera à mon avis non pas sur les fréquences hautes mais plutôt sur les fréquences basses, peut-être trop coupées car inutiles en audio. A voir.
 
E

enguerland91

Compagnon
Bonjour,
.......et sur un oscilloscope, n'est-il pas possible de VOIR ces deux signaux audio ?
 
J

JCS

Compagnon
Salut à tous,

Ici un site où vous trouverez pas mal d'infos :

https://www.witschi.com/assets/files/sheets/Technique mesure montres mecaniques.pdf

Les bruits d'un échappement à ancre sont proches, dans le principe, d'un échappement à recul, avec moins de bruits.
L'échappement à ancre est "libre", ( sans frottements hors impulsions ) tandis que l'échappement à recul est à repos frottants.
Le principe est simplement de capter l'instant du bruit le plus fort qui est la chute.
Il y en a beaucoup " de grands spécialistes " qui se sont penchés sur le problème, depuis bien longtemps, sans réels succès.
Le problème est que la mécanique est grossière par rapport à la précision de l’électronique.

Le seule solution est de faire les mesures à la lentille du balancier par rupture d'un faisceau lumineux, si vous voulez obtenir des résultats sérieux et viables.

Mais il est vrai qu'en ces temps de confinement, pourquoi ne pas essayer de réinventer le fil à couper le beurre en été, pour tuer le temps...

Prenez soin de vous !

JC
 
Dernière édition:
E

enguerland91

Compagnon
Bonjour,
AMHA une mesure précise de la période d'un balancier ne peut être obtenue qu'en moyennant un grand nombre d'oscillations et cela quel que soit le capteur des oscillations.
 
J

JCS

Compagnon
AMHA une mesure précise de la période d'un balancier ne peut être obtenue qu'en moyennant un grand nombre d'oscillations et cela quel que soit le capteur des oscillations.

Certes, mais si l'on se base sur les bruits de l'échappement, il est très important de moyenner mais aussi de prendre en compte le nombre de dents de la roue d'échappement.

Le balancier, de part son isochronisme, va lisser considérablement les irrégularités de l'échappement.
L'intérêt d'un tel appareil est d'avoir une information la plus juste possible et dans un labs de temps relativement court.

@+
JC
 
Dernière édition:
R

Robels

Apprenti
Ce sont des fréquences assez basses, il n'y a pas de problème majeur à faire une FFT aujourd'hui. Mais il faut un peu de puissance de calcul si on veut que la FFT ne prenne pas trop de temps, et bien sûr les librairies qui vont bien, c'est du code non trivial et optimisé. Comme tous les paramètres sont liés, fréquence d'acquisition, longueur de la FFT, temps d'acquisition et résolution en fréquence, il faut savoir un peu ce que l'on veut avant de choisir les différentes valeurs. Une fois les liens compris, on peut adapter aux besoins. Attention quand-même au repliement de spectre, il faut prévoir un filtrage (analogique ou numérique) adapté à l'échantillonnage retenu. Dans un premier temps, l'analyse de spectre avec un PC et une carte audio est probablement la meilleure solution. L'éventuelle limite sera à mon avis non pas sur les fréquences hautes mais plutôt sur les fréquences basses, peut-être trop coupées car inutiles en audio. A voir.
J’espérais que quelqu'un ait le matériel (que je n'ai pas sur l'instant )pour faire une Transformation de Fourier Rapide (F.F.T.) sur un bruit généré par un choc comme celui de la rencontre d'une dent de roue d'échappement sur une levée d'ancre.
Le but est trouver (ou non) quelles raies de fréquence ont le plus d'énergie pour ne garder qu'elles après un filtre du Nème ordre. En un mot, je cherche une signature afin d'optimiser, comme l'a certainement fait Vibrograph, les filtres d'entrée. Merci pour votre réponse Tronix
 
Dernière édition:
R

Robels

Apprenti
Certes, mais si l'on se base sur les bruits de l'échappement, il est très important de moyenner mais aussi de prendre en compte le nombre de dents de la roue d'échappement.

Le balancier, de part son isochronisme, va lisser considérablement les irrégularités de l'échappement.
L'intérêt d'un tel appareil est d'avoir une information la plus juste possible et dans un labs de temps relativement court.

@+
JC
La mesure des temps T1 entre le tic et le tac et le temps T2 entre le tac et le tic est acquise sur 12 bits. Leur addition est donc sur 13 bits.La comparaison entre les 2 permet la mise au repère. Tout celà fonctionne très bien et est suffisant, même si parfois les 2 bits de poids faible "bagotent" un peu. L' ajout d'un 2ème micro et d'un différenciateur pour réjection du mode commun a nettement amélioré la saisie sur une horloge installée en situation dans son cabinet.
Comme le dit J.C., le confinement me permet de chercher une amélioration en amont par un filtrage dédié du signal saisi.
Les vibrograph fonctionnent bien de cette manière depuis une cinquantaine d'année quelque soit le calibre monté sur le support du capteur.
Les circuits d'entrée doivent bien avoir un filtrage d'entrée adapté
 
R

Robels

Apprenti
Certes, mais si l'on se base sur les bruits de l'échappement, il est très important de moyenner mais aussi de prendre en compte le nombre de dents de la roue d'échappement.

Le balancier, de part son isochronisme, va lisser considérablement les irrégularités de l'échappement.
L'intérêt d'un tel appareil est d'avoir une information la plus juste possible et dans un labs de temps relativement court.

@+
JC
Le temps est court, c'est du temps réel. Je ne fais que du comptage, de l'addition et de la comparaison en logique hard.
 
E

enguerland91

Compagnon
Je découvre votre problème donc je n'affirme rien je réfléchis à "voix haute". Un choc génère un front de pression acoustique que le micro s'il y est sensible transforme en front de tension. La mesure consiste à mesurer le temps écoulé entre deux fronts successifs ou mieux entre deux fronts séparés par un certain nombre d'autres. Je ne vois pas pourquoi vouloir chercher à décomposer le bruit global qui fait suite au front dans ses composantes de fréquences Il s'agit forcément d'une onde evanaissante. Je crois qu'une observation à l'oscillo est la première chose à faire. non ?
 
R

Robels

Apprenti
Bonjour,
.......et sur un oscilloscope, n'est-il pas possible de VOIR ces deux signaux audio ?
Bien sûr que si. L'oscilloscope ne vous trace que l'enveloppe du signal complexe (une onde transitoire amortie) Mais quel est son spectre?
 
R

Robels

Apprenti
Je découvre votre problème donc je n'affirme rien je réfléchis à "voix haute". Un choc génère un front de pression acoustique que le micro s'il y est sensible transforme en front de tension. La mesure consiste à mesurer le temps écoulé entre deux fronts successifs ou mieux entre deux fronts séparés par un certain nombre d'autres. Je ne vois pas pourquoi vouloir chercher à décomposer le bruit global qui fait suite au front dans ses composantes de fréquences Il s'agit forcément d'une onde evanaissante. Je crois qu'une observation à l'oscillo est la première chose à faire. non ?
Ceci est fait depuis longtemps. Comme vous l'écrivez justement, le signal est évanescent et complexe. Difficile de mesurer la ou les fondamentales générées par un choc. J'ai, de cette manière, évalué la fréquence de l'onde amortie entre 400 et 600 Hz.
C'est la transitoire (l'overshoot et l'undershoot) qui m'intéresse car elle est forcément riche en harmoniques
 
T

tronix

Compagnon
J'ai utilisé plusieurs fois des FFT sur microcontrôleur 32 bits (100 à 200MHz) et cela fonctionne très bien. Comme les filtres FIR, cela fait partie des fonctions de base en traitement de signal, et ce que 'on peut sortir d'un signal bruité est toujours un peu bluffant. Le signal peut être noyé dans le bruit, et donc invisible à l'oscilloscope (et inutilisable directement), mais on peut quand-même sortir l'information intéressante.
On peut le faire aussi avec des FPGA, avec des fréquences de fonctionnement alors bien plus grandes, mais ici ce n'est pas nécessaire.
Alors oui, c'est peut-être un peu le fil à couper le beurre, mais c'est intéressant théoriquement, et on peut alors espérer une mesure sans même ouvrir la montre.
Sur PC, on trouve facilement des logiciels de traitement de signal. Un (bon) oscilloscope peut aussi faire une FFT sur les basses fréquences, là où les analyseurs de spectre classiques sont inadaptés. Mais beaucoup d'oscilloscopes ont encore des FFT minables, sur trop peu de point. Enfin, avec un fichier audio, on peut faire les traitements avec Scilab ou Matlab, et c'est encore mieux car cela permet de tester les différentes solutions et toutes sortes de calcul.
 
Dernière édition:
R

Robels

Apprenti
Bonjour Robels

Comme je n'en ai pas, si tu as un enregistrement audio du tictac d'un MVT de Paris, je pourrais toujours essayer.

Cordialement
jpbbricole
Bonsoir, je te joins un fichier .MP4 de 57 secondes d'enregistrement de Tic Tac.
Merci!
 

Fichiers joints

  • Horloge.mp4
    12.3 Mo
J

JCS

Compagnon
Salut à tous,

J'ai un nouveau projet. Il s'agit de concevoir un stroboscope pour ajuster les spiraux aux balanciers. Cela me permettra aussi de vérifier et d’étalonner mon outil à compter les spiraux.

Strobo1.jpg


Strobo2.jpg


Toutefois je galère grave ! Cela a fonctionné une fois et depuis je ne parviens plus à faire varier la période en lisant la tension sur le potentiomètre multi-tours bobiné. Est-ce que le potentiomètre bobiné n'est pas compatible avec ma carte Nano ? Est que ma copie de carte Nano est une "daube" ? Il y en a déjà une qui a rendu l'âme... Cela doit faire 10 fois que je vérifie mon montage et que je modifie le sketch !

Ci-dessous mon code. Je lui fais afficher, pour l'instant, la valeur corrigée lue sur le potentiomètre.

JPB va sûrement me torcher la chose en 3 coup de clavier !

[/CODE]

@+
JC
 
J

jon

Compagnon
Avec un bon micro et les filtres qui vont bien, très bons résultats.

c’est assez facile quand on est dans le milieu.
Pour aider, passer les bandes en vitesse 1/4 et isoler les harmoniques ça aide..
Perso, j’adore... et la l’échappement devient aisé à distinguer et même agréable.

amicalement
 
F

fredcoach

Compagnon
Avec un bon processeur de signal, ça doit se faire sans problème.
Et justement, il y en a un bon dans chaque téléphone portable.
Un copain très renommé dans le milieu informatique m'a affirmé il y a déjà quelques années qu'il y a suffisamment d'applications FFT utilisant le processeur de signal des téléphones portables que ce n'est pas la peine de réinventer la roue.
En posant la montre sur le téléphone (ou l'inverse), ça devrait déjà pas mal séparer du bruit ambiant, non?
 
J

jpbbricole

Compagnon
Bonjour Jean-Claude
En tous cas, je passe commande.
Si tu n'as pas encore commandé, privilégies ce type de codeur,
1588684574752.png

C'est à dire, déjà monté avec les capa qui vont bien. Les autres versions fonctionnent aussi très bien.

Pour remplacer le pot par un codeur, j'ai dû remanier, un peu, ton programme. En effet, le fait d'utiliser delay(xxx) pour créer la période, fait, que la plus part du temps, ton programme ne fait rien, la fonction delay() étant dit "bloquante". J'ai remplacer ceci en utilisant millis(), je te laisse découvrir. Ce changement permettra à ton programme de faire autre chose pendant la période.
Ce type de codeur contient un bouton poussoir, en pressant dessus,. Je te laisse penser à un usage.
Le codeur rotatif se connecte sur les pin 2 et 3 qui sont des pin d'interruption sur le UNO et le Nano, pour une meilleur efficacité.
Le codeur rotatif nécessite cette bibliothèque.
J'ai ajouté ces variables:

int BOscDelta = 5000;
int BOscSteps = 5;
unsigned long BOscStart; // Pour chronométrer la période


La variable BOscSteps règle la réactivité du codeur, c'est à dire de combien de milliSecondes on ajoute à Osc, à chaque cran du codeur.
Pour le fonctionnement de base pour ce genre de bête,

A+
Cordialement
jpbbricole
 
J

JCS

Compagnon
Salut JPB,

Un grand merci pour ton fabuleux travail !

Je viens de commander le composant conseillé. Ca risque d'être un peu long, livraison estimée dans 1 mois. Cela me laissera le temps de tenter de comprendre le fonctionnement du module encodeur et de ton code. En attendant je vais essayer de faire fonctionner l'existant avec mon potentiomètre bobiné, ou normal. Il faut aussi que je teste ton code d'écriture de pas pour le diviseur. Je n'ai pas eu le temps le w-e dernier. Ce satané stroboscope a occupé presque tout mon temps !

La pression du bouton peut-être intéressante pour redémarrer le processus, ou le décaler d'1/8 de la période (oscillation), si, par exemple, un bras du balancier se trouve caché au moment de l'éclair lumineux, rendant le processus inexploitable.

Ce stroboscope est appelé à remplacer cet outil :

outilbal.jpg


@+
Cordialement.
JC
 
Dernière édition:
Statut
N'est pas ouverte pour d'autres réponses.

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