Capteur 3D Sensor
Référence produit : 90-60-374-001
NOTICE UTILISATEUR
et
FICHE D’INSTALLATION
Version 2.0
nke - Compétition voile
Z.I. Kerandré – Rue Gutenberg – 56700 HENNEBONT- FRANCE
http://www.nke.fr – N° indigo 0 892 680 656 : 0,34€/min.
SOMMAIRE
1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
2.1
2.2
3
3.1
3.2
4
UTILISATION
3
PRESENTATION
CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
LISTE DES CANAUX CREES PAR LE 3D SENSOR
FILTRAGE DES CANAUX
3
3
4
4
CALIBRATION DU CAPTEUR
5
5
15
COMPENSATION MAGNETIQUE DU COMPAS
REGLAGE DE L’OFFSET
INSTALLATION
15
MONTAGE DU 3D SENSOR
PRECAUTIONS D’INSTALLATION
15
15
DIAGNOSTIQUE DES PANNES 1ER NIVEAU
-2-
16
Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
1 UTILISATION
1.1 PRÉSENTATION
Le capteur 3D Sensor est une centrale inertielle de haute précision basée sur la technologie MEMS
(Micro-electro-mechanical systems) qui permet de mesurer en temps réel, les mouvements du bateau
et de calculer son orientation. Il délivre le cap magnétique du bateau, le roulis, le tangage, les
accélérations, et les vitesses de rotation sur 3 axes.
Il se raccorde au Processor HR sur l’entrée 3D Hull, ou Processor Regatta sur l’entrée NMEA 1/compass
1.2 CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES
Alimentation :
Consommation :
Résolution angulaire :
Précision du cap magnétique :
Précision du roulis et tangage :
Précision dynamique :
Étanchéité :
Poids :
Température en fonctionnement :
Température de stockage :
Gyroscopes de 3D coque :
Accéléromètres :
4,5 à 15VDC
360mW
0,05°
<1°
<0,5°
2° RMS
IP67
200 g
-10°C à +50°C
-20°C à +60°C
±150°/s
± 5G
IMPORTANT
Lisez cette notice dans sa totalité avant de commencer l’installation.
Tout raccordement électrique du 3D Sensor doit se faire soit sur le Processor HR ou Processor
Regatta, ou à votre ordinateur via l’interface USB non fournie avec la 3D Sensor.
Toute intervention mécanique sur le 3D Sensor doit s’effectuer avec l’installation hors tension.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
1.3 LISTE DES CANAUX CRÉÉS PAR LE 3D SENSOR
Le 3D Sensor, connecté au Processor HR ou Processor Regatta, crée les canaux ci-dessous.
Variables
Affichage
unité
Désignation
267
3DH_Lacet Degré Angle de Lacet
266
3DH_Tang
265
3DH_Roulis Degré Angle de Roulis
256
3DH_AccX
g
Accélération Longitudinale Coque
257
3DH_AccY
g
Accélération Transversale Coque
258
3DH_AccZ
g
Accélération Verticale Coque
259
3DH_GirX
°/s
Vitesse de Giration en Roulis de la Coque
260
3DH_GirY
°/s
Vitesse de Giration en Tangage de la Coque
261
3DH_GirZ
°/s
Vitesse de Giration en Lacet de la Coque
262
3DH_MagX A.U.
Champ Magnétique Longitudinal Coque
263
3DH_MagY A.U.
Champ Magnétique Transversal Coque
264
3DH_MagZ A.U.
Champ Magnétique Vertical Coque
Degré Angle de Tangage
1.4 FILTRAGE DES CANAUX
Le filtrage des canaux Cap magnétique et gite se fait a l’aide du Multigraphic ou du Gyrographic.
Référez-vous à la notice de celui-ci pour effectuer le réglage du filtrage. Les coefficients de filtrage
concerne les données affichées pas les données brutes. Les canaux de champ magnétique, vitesse de
giration et accélération ne peuvent pas être filtrés.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
2 CALIBRATION DU CAPTEUR
Le 3D Sensor est réglé en usine. Toutefois, un réglage d’offset est peut être nécessaire pour s’adapter
aux spécificités de votre bateau et obtenir une précision de mesure optimale. Suivez la procédure de
calibration ci-dessous.
2.1 COMPENSATION MAGNÉTIQUE DU COMPAS
Il peut arriver sur certains bateaux que le 3D Sensor soit fortement perturbé par son environnement.
Malgré une installation soignée et un réglage d’offset effectué, on continue d’observer un écart
important entre le cap magnétique affiché et le cap magnétique réel, et ceci sur toute la plage de
mesure de 0 à 359°.
Les capteurs magnétiques sont très sensibles à leur environnement, des objets de petite taille comme
des vis en acier ou de grosse pièce comme une quille acier ou un moteur peuvent générer un champ
magnétique qui vient s’ajouter au champ magnétique terrestre et le perturber. Par conséquent, la
mesure magnétométrique peut provoquer des erreurs dans le calcul du cap magnétique, de la gite et du
tangage.
Il y a plusieurs types d’origine de perturbation magnétique :
•
Perturbations provenant de pièce fixe telle que vis, support.
•
Perturbation provenant de pièces qui bougent indépendamment telle qu’une quille acier, des
bouteilles de gaz non fixé…
•
Perturbation magnétique qui change en permanence, telle que les câbles de forte puissance du
pilote automatique du transpondeur satellite, VHF …
D’une manière générale il faut éloigner le 3d Sensor de plus d’un mètre des sources de perturbation
magnétique.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
2.1.1 Principe de la calibration en trois dimensions
Le but de la procédure de calibration est de placer le 3d Sensor et le bateau dans toutes les orientations
possibles, y compris en gite et en tangage. Un algorithme va différentier le champ magnétique terrestre
des perturbations magnétiques dû à votre bateau et les compenser. Ainsi une calibration ne peut être
faite qu’au même endroit. La calibration se fait sous voile avec du vent pour obtenir le maximum de gite
et de tangage dans toutes les orientations.
Pour ce faire il vous faut un 3D sensor connecté à un ordinateur avec le cordon USB spécifique et le
logiciel SBG Center (fournie temporairement le temps de votre calibration).
Dans cette procédure le 3D sensor n’est plus connecté au Processor. La calibration se fait
point à point.
Liaison RS232
Le logiciel SBG Center enregistre des points de calibration magnétiques. Il est possible d’utiliser plusieurs
fichiers de points de calibration magnétique pour une seule et même calibration trois dimensions. Ce
qui permet de séquencer la procédure de calibration sur plusieurs étapes.
2.1.2 Procédure de compensation magnétique du 3D Sensor à l’aide de SBG Center
ATTENTION :
L'auto compensation reste valable tant que l’environnement magnétique ne change pas à bord. Il
est préférable de la faire dans la configuration course si nécessaire (rajout de batteries, ancre,
etc.). La compensation doit êtres faite au même endroit.
Ex : fichier de calibration réalisé à Lorient, ne pas rajouter de fichier de calibration réalisés ailleurs.
Votre calibration reste valable pour le monde entier.
Si votre compas de route est pris comme référence, il doit être compensé (étalonné) pour que la
direction du vent réel soit juste.
L’interface USB/Série est détectée et installée automatiquement à partir de Windows 7. Il est possible
de contrôler dans le gestionnaire de périphérique le numéro du port Com installé.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Une fois connecté à l’ordinateur avec le cordon USB, lancez le logiciel SBG Center.
Cliquez sur Refresh
Cliquez sur le capteur
détecté
Ensuite cliquez sur
connecter
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Cliquez sur cette icône
pour la configuration
La fenêtre ci-dessous apparait.
Dans l’onglet General
Vérifiez que le divider soit sur 4 (25Hz)
et que tous les paramètres soient
identiques.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Dans l’onglet Filter Settings
Vérifiez que le profil est sur
Marine General
Vérifiez que le Heading est sur
magnetometers
Dans l’onglet Orientation
Vérifiez que les tableaux sont identiques
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Dans l’onglet Advanced Option
Vérifiez que la configuration est identique
Dans l’onglet Calibration
Cliquez sur Calibrate
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
La fenêtre ci-dessous apparait.
Vérifiez que Calibration mode
est en mode 3D.
Ensuite vous pouvez lancer l’acquisition.
Une fois que votre 360° est effectué (sous voile), vérifiez le nombre de points dans « points
information »
Ce nombre doit être supérieur à 3000 points si ce n’est pas le cas continuez un deuxième 360°.
Une fois le ou les 360° effectués cliquez sur stop acquisition.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Après l’arrêt de l’acquisition.
Cliquez tout d’abord sur Calibrate pour lancer le calcul
de déviation et d’expected error.
En général dans une bonne calibration l’error est très faible
inférieur à 5° et le maximum error inférieur à 15°.
Pour effectuer une sauvegarde de
votre calibration cliquez sur export to file
Il est possible d’effectuer plusieurs calibrations et de les sauvegarder, pour ensuite les superposer dans
une seule déviation enregistrée dans le 3D Sensor. L’intérêt de cette solution est d’effectuer plusieurs
calibrations dans différentes orientations.
ATTENTION
Il n’est pas obligatoire de faire plusieurs calibrations. On peut en faire qu’une seule et obtenir une
calibration parfaite.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Pour charger les calibrations sauvegardées cliquez sur le +
Pour compiler les différentes calibrations, cliquez sur Calibrate. Ensuite cliquez sur OK pour sauvegarder
la calibration dans le 3D Sensor et validez par oui.
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Cliquez sur Save
Cliquez sur OK
Cliquez sur Save
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
Votre 3D Sensor est maintenant calibrée. Vous pouvez quitter SBG center.
ATTENTION
L’acquisition de point de calibration magnétique est indépendant des calibrations appliqués
auparavant, ainsi si la campagne de calibration est séquencé en plusieurs fichiers, il ne faut
pas oublier de sélectionner tout les fichiers avant de lancer le calcul de la matrice de
correction.
2.2 RÉGLAGE DE L’OFFSET
Après l’installation et compensation magnétique, il peut être nécessaire de corriger les offsets du 3D
Sensor pour que le cap magnétique, la gite, le tangage affiché soient identiques au cap magnétique
réel.
Pour cela, reportez-vous à la notice du Multigraphic.
3 INSTALLATION
Avant d’entreprendre l’installation, prenez le temps de choisir l’emplacement du capteur. En effet, le 3D
Sensor, comme le compas de route de votre bateau, est sensible aux masses métalliques, aux
mouvements du bateau et aux perturbations créées par les appareils électriques. Bien qu’il puisse être
auto compensé, l’installation doit être réalisée avec soins pour obtenir une précision optimale.
3.1 MONTAGE DU 3D SENSOR
Le 3D Sensor s'installe :
Sur une étagère montage à plat.
Sur une cloison verticale à l’aide d’une équerre (non fournis)
Le sens du 3D Sensor doit obligatoirement être le suivant : l’axe X doit être dirigé vers l’avant du bateau,
Y vers tribord et Z vers le haut. (Connecteur Binder vers l’arrière du bateau et lexan vers le haut)
Fixation au velcro-picots (ou vissé avec vis plastique/métallique non magnétisable).
3.2 PRÉCAUTIONS D’INSTALLATION
Idéalement le 3D sensor doit être installé le plus près possible du centre de rotation du bateau, sur un
support éloigné de toute masse ferromagnétique (appareil de quille…) et de câble électrique. D’une
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Fiche d’installation 3D Sensor – version 2.0
manière générale il faut éloigner le 3d Sensor de plus d’un mètre des sources de perturbation
magnétique. Prendre soin de monter le support afin que l’axe X du 3D sensor soit bien parallèle à la
ligne de foi du bateau, et que les axes X et Y soient horizontaux, afin de minimiser les offsets.
Ajuster mécaniquement les 3D sensor pour minimiser aux mieux (<3°) les offsets (cela facilite la
compréhension des datalogs) et est nécessaire pour le fonctionnement optimal de l’anti-capsize.
ATTENTION
N’exposez jamais le 3D sensor aux champs magnétiques forts (aimant, compas mécanique, dé
magnétiseur). Les 3D sensor contiennent le minimum possible de matériau ferromagnétique.
Néanmoins, quelques composants mineurs peuvent être magnétisés de manière permanente par
l’exposition aux champs magnétiques forts. Cela n’endommagera pas le 3D sensor mais rendra
l’auto compensation des magnétomètres impossible.
4 DIAGNOSTIQUE DES PANNES 1ER NIVEAU.
Ce chapitre peut vous permettre de faire face, sans perte de temps, aux incidents bénins qui ne
requièrent pas l’intervention d’un spécialiste. Avant de prendre contact avec l’assistance technique,
consultez le tableau d’aide au dépannage ci-dessous.
Pannes
Causes possibles et solutions
Pas d’information Compas, gite et tangage
Reportez-vous à la notice du Processor et vérifiez la
configuration du port 3D Sensor du processor.
Le cap magnétique affiché est très différent de Vérifiez qu’aucun équipement susceptible de
celui qu’indique le compas de route.
perturber le 3D Sensor ou le compas de route de
votre bateau, ne se trouve à proximité : consulter la
liste au chapitre installation.
Vérifiez que le compas de route de votre bateau est
compensé.
Réalisez une calibration trois dimensions du compas.
Si vous n’arrivez pas à résoudre le problème, contactez votre distributeur.
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