月: 2023年8月

Qu’est-ce qu’un écrou cage ?

Les écrous cage sont des écrous utilisés comme supports de vis pour les vis de montage en rack lorsque les serveurs et les équipements de télécommunication sont montés sur des rails de montage en rack. Ils sont installés dans les racks dotés de trous carrés pour les écrous cage. La taille de la vis (diamètre de la vis) utilisée peut être modifiée en changeant la taille de l’écrou à cage. Il est nécessaire d’utiliser un outil spécial ou un tournevis à lame plate lors de l’installation.

Utilisations des écrous cage

Ils sont utilisés pour fixer les prises filetées pour le montage d’équipements sur des racks de 19 pouces, tels que les racks de serveurs, qui n’ont pas de prises filetées découpées dans le corps du rack. Les trous de vis ayant le pas et le diamètre requis peuvent être obtenus en accrochant les pattes de l’écrou aux trous carrés des colonnes de support principales du rack.

Lors de l’installation, il est nécessaire d’enfoncer les languettes à l’arrière de la colonne, c’est pourquoi un outil spécial d’extraction de l’écrou cage est disponible. A défaut, un tournevis plat peut être utilisé, mais attention à ne pas faire tomber l’écrou et à ne pas se blesser.

Principe de l’écrou cage

Pour tenir compte des différents diamètres de vis (principalement 5 mm et 6 mm) utilisés lors du montage d’équipements dans les racks, on utilise des racks de 19 pouces dont les montants ont des trous carrés au lieu de trous ronds dans le rack pour les vis (voir Electronic Industries Alliance (USA), qui spécifie un espacement de 19 pouces entre les vis sur les montants pour le montage d’équipements). Les baies standard de l’Alliance (Electronic Industries Alliance, EIA) comportent des trous carrés au lieu de trous ronds. Le cadre carré se compose de griffes pour la fixation des écrous sur le côté du matériau de base et d’un support de vis (filetage femelle) pour recevoir les écrous (filetage mâle) utilisés pour la fixation de l’équipement. Il existe différentes hauteurs d’écrous avec le même diamètre nominal pour s’adapter à l’épaisseur du métal de base.

Lors de l’utilisation, les griffes de la surface de l’écrou sont accrochées dans les trous carrés (9,6 x 9,6 mm) de la colonne de support à l’aide d’un outil de démontage spécial ou d’un tournevis à lame plate. Les vis utilisées en combinaison sont des écrous cage et correspondent au diamètre de l’écrou et de la vis (les diamètres nominaux M5 et M6 sont couramment utilisés).

Qu’est-ce qu’un gabarit d’usinage ?

Un gabarit d’usinage est un dispositif qui ressemble à un outil d’usinage utilisé pour couper, percer ou usiner des pièces.

Il sert notamment à presser ou à fixer fermement la pièce à usiner pour l’empêcher de bouger pendant l’usinage. Mais il est utilisé pour guider la position de coupe lors de la découpe d’un objet.

Les gabarits d’usinage ont pour but d’améliorer la qualité de l’usinage, de faire en sorte que le même usinage puisse être réalisé par n’importe qui (c’est-à-dire de réduire les variations de qualité), et d’améliorer la productivité en augmentant l’efficacité des opérations d’usinage.

Utilisations des gabarits d’usinage

Ils sont utilisés, par exemple, pour maintenir les pièces en place lors de la découpe ou du perçage de pièces, comme les étaux.

Ils peuvent également découper des pièces telles que des éponges et des plastiques dans n’importe quelle forme. Le but étant de réduire les variations de forme en déplaçant la fraise le long d’un gabarit d’usinage (guide) qui correspond à la forme. De ce fait, chacun peut traiter la pièce facilement et en peu de temps.

Récemment, l’usinage est devenu de plus en plus automatisé.  Par conséquent, les gabarits d’usinage se sont également multipliés. Comme cela est le cas pour les robots industriels qui chargent et déchargent les pièces sur les centres d’usinage, par exemple.

Principe des gabarits d’usinage

Les gabarits d’usinage sont très variés. Ils vont des gabarits d’usinage haut de gamme, qui coûtent très cher, aux gabarits qui peuvent être achetés pour quelques euros. Comme par exemple, le gabarit utilisé pour couper du ruban à une certaine longueur.

Même le même gabarit de traitement utilisé pour maintenir un objet peut varier considérablement en termes de productivité en fonction de l’originalité et de l’ingéniosité du gabarit. La gamme peut présenter des gabarits en forme d’étau qui maintiennent simplement l’objet en place, par exemple. Mais également d’autres, qui non seulement maintiennent l’objet en place, toutefois capables d’également le positionner et de le fixer facilement d’un simple toucher.

Récemment, un nombre croissant de gabarits d’usinage robotisés utilisent des caméras de vision pour vérifier la forme de la pièce. Ils saisissent les opérations d’usinage nécessaires et inspectent visuellement les pièces après l’usinage.

Ils intègrent toute une série de fonctions allant au-delà de la simple fixation et du retrait des pièces, contribuant ainsi de manière significative à l’amélioration de la productivité.

Il peuvent également transporter des pièces lourdes qui seraient difficiles à porter par une personne, et peuvent les transporter autant de fois que nécessaire.

Les robots sont développés avec des capteurs de force qui correspondent au sens du toucher humain, des caméras de vision (caméras de vision 3D) qui correspondent au sens de la vue humaine, et d’une intelligence artificielle qui correspond au cerveau humain. Cela leur permet d’effectuer des tâches répétitives qui ont été réalisées par des humains avec un haut degré de reproductibilité.

Qu’est-ce qu’un comparateur à levier ?

Les comparateurs à levier sont des instruments de mesure utilisés pour mesurer des déplacements de petites dimensions. Le principe du levier étant appliqué à la mesure, il est possible de mesurer avec précision des variations infimes. Ils sont donc souvent utilisés lorsque des mesures dimensionnelles doivent être effectuées avec une précision particulièrement élevée.

Ils sont généralement montés sur des supports. Dans l’usine, ils le sont parfois installés directement sur divers instruments de précision. Leur rôle étant de mesurer leur déplacement et de servir pour le contrôle de la qualité ou la vérification des processus.

Utilisations des comparateurs à levier

Les comparateurs à levier peuvent être utilisés dans l’inspection simple des pièces fabriquées. Il suffit d’amener l’élément de mesure situé à l’extrémité du comparateur en contact avec l’objet pour effectuer des mesures dimensionnelles. Par exemple, si la position d’un comparateur à levier fixé à un support est d’abord déterminée sur une pièce finie, la différence de dimension par rapport à la pièce finie peut être déterminée. Pour ce faire, il suffit simplement d’installer la pièce fabriquée.

Les comparateurs à levier peuvent également être utilisés pour détecter les contraintes dans les pièces en rotation. Par exemple, si un comparateur à levier est fixé à un support et que la pièce à inspecter est mise en rotation tout en étant en contact avec lui. Dans un tel cas, toute déformation de la pièce peut être facilement détectée.

La haute résolution de ces comparateurs est également utilisée pour le centrage des pièces sur les tours et pour le montage des étaux sur les fraiseuses.

Principe des comparateurs à levier

Pour mesurer un déplacement dimensionnel avec un comparateur à levier, le déplacement est d’abord détecté par un élément de mesure installé à l’extrémité du comparateur. Ensuite, l’angle du levier, qui se déplace en même temps que le déplacement, entraîne la rotation de l’engrenage situé du côté opposé. Ce dernier mesure également le déplacement, qui est infime.

Les comparateurs à levier ont une résolution très élevée de quelques micromètres. Cependant, ils ont une petite plage de mesure et sont sujets à des erreurs lorsque les dimensions varient fortement. La raison étant que le changement de dimensions est le résultat du mouvement de rotation du levier. Cependant, l’avantage est que l’excellente structure de support de l’élément de mesure le rend difficile à briser. Cela même lorsque des charges importantes ou des mouvements au-delà de la plage mesurable sont appliqués à l’élément de mesure. Dans le cadre d’une utilisation réelle sur le terrain, la construction résistante à la rupture est un grand avantage.

Les comparateurs qui mesurent avec précision des déplacements de l’ordre du micromètre sont généralement difficiles à utiliser seuls. C’est pourquoi ils nécessitent un outil pour les fixer. Ces comparateurs sont donc généralement utilisés avec un support équipé de mâchoires de serrage spéciales en queue d’aronde.

Qu’est-ce qu’un raccord One-Touch ?

Les raccords One-Touch sont des raccords qui permettent de déconnecter les tuyaux de gaz, d’air et d’eau d’une simple pression. Les raccords One-Touch facilitent le raccordement des tuyaux aux conduites de gaz, d’air et d’eau. Pour les utiliser, il suffit d’insérer le tube et de visser la tuyauterie. Il s’enclenche et vous pouvez vérifier qu’il est bien en place. Le raccord à la tuyauterie peut être fileté mâle ou femelle.

La forme du raccord peut être un coude, un raccord union ou une dérivation, en fonction de l’application.

Utilisations des raccords One-Touch

Les raccords One-Touch sont utilisés pour raccorder des tuyaux d’air et d’eau dans des machines et des équipements dans un grand nombre de domaines, notamment les applications alimentaires, pharmaceutiques, médicales et les semi-conducteurs. Les raccords One-Touch sont disponibles dans une grande variété de formes et de tailles, notamment ceux qui permettent de raccorder des tuyaux et des tubes et ceux qui permettent de raccorder des tubes et des tubes. Les raccords One-Touch facilitent la conversion des diamètres de tubes.

Récemment, les raccords sont devenus de plus en plus légers et compacts, et permettent également de gagner de la place dans les espaces confinés.

Principe des raccords One-Touch

Le mécanisme des raccords One-Touch est simple. Lorsque le tube est inséré à fond dans le raccord, la bague arrière intérieure et la bague de verrouillage mordent dans le tube et l’enclenchent. Un produit d’étanchéité scelle ensuite le raccord pour éviter les fuites. Lorsque le manchon ouvert en plastique est enfoncé, la bague de verrouillage se desserre et le tube peut être retiré.

La partie filetée de la plupart des raccords One-Touch est en acier inoxydable. Certains produits sont fabriqués en acier inoxydable SUS 304 résistant à la corrosion, tandis que d’autres sont en laiton recouvert d’une couche de nickel chimique pour éviter la rouille. Des résines telles que le polypropylène et le polybutylène téréphtalate sont utilisées pour la partie annulaire. Le caoutchouc nitrile-butadiène est souvent utilisé comme matériau d’étanchéité, mais le caoutchouc fluoré est utilisé dans les produits à haute résistance chimique. Des produits résistants à la chaleur, aux flammes et aux produits chimiques sont disponibles. Des raccords One-Touch en résine intégrale sont également disponibles.

L’air, l’eau et les gaz sont les fluides qui s’écoulent à travers les raccords One-Touch. En cas d’utilisation d’eau ou d’autres liquides, une bague d’insertion est insérée dans le tube. La température de fonctionnement est comprise entre 0°C et 60°C et ne résiste pas au gel.

Qu’est-ce qu’une diode SiC ?

Les diodes SiC sont l’un des éléments de base des semi-conducteurs composés de silicium (Si) et de carbone (C).

Par rapport au Si (silicium), les SiC ont un pouvoir de coupure diélectrique environ 10 fois supérieur et une bande interdite trois fois plus grande, ce qui permet de créer des éléments de circuit électrique plus petits avec une tension de coupure plus élevée. Les diodes SiC sont un exemple typique de semi-conducteurs de puissance SiC, qui sont fabriqués en tant que produits discrets (autonomes) ou incorporés dans des modules destinés à être utilisés dans des onduleurs, des convertisseurs, des IGBT, etc.

Les diodes à barrière Schottky (SiC) en particulier ont attiré l’attention ces dernières années parce qu’elles permettent un fonctionnement de commutation compact, à haute tension et à haut rendement avec une faible tension directe.

D’autre part, il est dit que les plaquettes SiC sont plus difficiles à faire croître en cristaux que les plaquettes Si, et qu’il est également plus difficile de traiter les SiC pour fabriquer des éléments semi-conducteurs que les Si. C’est pourquoi les diodes SiC ne devraient pas remplacer toutes les diodes Si, mais élargir leur champ d’application tout en étant utilisées de différentes manières en fonction de l’application.

Utilisations des diodes SiC

Les diodes SiC sont activement utilisées dans les onduleurs des véhicules électriques. L’utilisation de diodes SiC dans les onduleurs des véhicules électriques leur permet de rouler plus longtemps en consommant moins d’énergie.

En outre, les trains consomment moins d’énergie, ce qui se traduit par des économies sur les coûts d’électricité : bien que le coût initial de l’installation d’équipements utilisant des diodes SiC soit plus élevé, il est plus facile d’obtenir des réductions des coûts d’exploitation. Les derniers trains Tokaido Shinkansen sont équipés d’onduleurs utilisant des diodes SiC.

Les dispositifs de puissance utilisant des diodes SiC présentent l’avantage d’être compacts et légers, de pouvoir supporter des tensions et des courants élevés, et d’avoir une faible perte d’efficacité, même lorsqu’ils fonctionnent à des fréquences élevées. Les diodes Sic devenant moins chères, on s’attend à ce qu’elles soient introduites à l’avenir, en commençant par les dispositifs à forte consommation d’énergie.

Comme les diodes SiC, les semi-conducteurs à base de nitrure de gallium (GaN) attirent également l’attention en tant que nouvelle génération de dispositifs de puissance ; le SiC et le GaN sont généralement utilisés dans des équipements nécessitant une tension et une puissance plus élevées, tandis que le GaN est utilisé dans des équipements fonctionnant à des fréquences plus élevées.

Principe des diodes SiC

Les diodes SiC peuvent supporter des tensions et des courants plus élevés ainsi que des températures de fonctionnement plus importantes que les diodes Si classiques. Cela s’explique par le fait que les propriétés physiques de la plaquette SiC de base sont supérieures à celles des plaquettes Si.

En particulier, les SiC ont une bande interdite, une intensité de champ de rupture diélectrique et une conductivité thermique supérieures à celles du Si. La bande interdite est de 3,26 (eV) pour SiC contre 1,12 (eV) pour Si, l’intensité du champ de claquage est de 2,5 (MV/cm) pour SIC contre 0,3 (MV/cm) pour Si, et la conductivité thermique est de 4,9 (W/(cm-K)) pour SIC contre 1,5 (W/(cm-K)) pour Si. La plaquette SiC présente des valeurs supérieures.

Il existe différents types de structures cristallines de plaquettes SiC, mais celles qui ont une structure connue sous le nom de 4H-SiC présentent des caractéristiques supérieures en tant que dispositifs de puissance, et les valeurs ci-dessus y correspondent également.

Types de diodes SiC

Il existe différents types de diodes SiC, notamment les diodes à barrière Schottky en SiC et les diodes à jonction SiCpn. La structure de base est la même que celle des diodes Sic, mais les diodes SiC sont plus petites si elles supportent la même amplitude de tension et de courant.

1. Diode à barrière Schottky SiC

La structure se présente sous la forme d’une connexion Schottky métallique à la diode SiC. Le mécanisme est tel que le courant est généré par le mouvement des électrons.

Cette diode se caractérise par une vitesse élevée et une tension de claquage élevée. Les diodes Si classiques sont également supérieures en termes de vitesse uniquement, mais les diodes à barrière Schottky SiC sont supérieures en ce qu’elles ont une tension de claquage environ 10 fois supérieure à celle du Si.

2. Diodes à jonction SiCpn

La structure utilise une jonction pn, qui se caractérise par une tension de claquage plus élevée et une résistance plus faible que les diodes à barrière Schottky SiC. Ceci est dû à l’accumulation de trous en tant que porteurs minoritaires dans la couche de type n.

Qu’est-ce qu’un régulateur à découpage DC/DC boost ?

Un régulateur à découpage DC/DC boost est un outil de conversion de tension servant à augmenter la tension d’entrée dans un circuit électrique. Il est utilisé lorsque la tension d’alimentation est faible et insuffisante pour faire fonctionner un circuit électrique. En utilisant ce régulateur pour augmenter la tension fournie, l’énergie nécessaire pour faire fonctionner le circuit est appliquée. Cela empêche le circuit de s’arrêter ou de mal fonctionner et lui permet de fonctionner en toute sécurité.

Les régulateurs boost sont une méthode utilisée dans les circuits intégrés de conversion de tension tels que les convertisseurs DC/DC Boost.

Utilisations des régulateurs à découpage DC/DC boost

Les régulateurs à découpage DC/DC boost sont utilisés, par exemple, lorsqu’une alimentation basse tension est fournie pour utiliser un équipement électrique.

L’un des exemples les plus concrets est souvent l’équipement qui est alimenté par une faible consommation d’énergie, comme l’équipement électrique portable alimenté par des piles AA. Dans les petits appareils où seules deux ou trois piles AA peuvent être insérées dans l’appareil, la tension des deux ou trois piles AA peut s’avérer insuffisante pour faire fonctionner les circuits électriques internes. Dans de tels cas, un régulateur à découpage DC/DC boost est utilisé pour alimenter l’équipement. Il augmente la tension jusqu’à la valeur de la tension de fonctionnement à laquelle les circuits électriques sont alimentés.

Principe des régulateurs à découpage DC/DC boost

Tout d’abord, la configuration du circuit est expliquée. Elle se compose d’une alimentation d’entrée, d’une inductance, d’un MOSFET (interrupteur), d’une diode, d’un condensateur et d’une borne de sortie. Lorsque l’interrupteur est désactivé, le courant circule dans le circuit dans l’ordre suivant : alimentation d’entrée → inductance → diode → condensateur et borne de sortie (connexion parallèle) → alimentation d’entrée. Lorsque l’interrupteur est activé, le circuit est un circuit dans lequel le courant circule dans l’ordre suivant : alimentation d’entrée → inductance → MOSFET → alimentation d’entrée.

Le principe de fonctionnement est expliqué ci-dessous : lorsque l’interrupteur MOSFET est activé, le courant circule dans l’inducteur, qui stocke l’énergie. Lorsque l’interrupteur MOSFET est ensuite désactivé, la tension résultant de la somme de l’énergie stockée dans l’inducteur et de l’énergie de l’alimentation d’entrée est appliquée au condensateur et aux bornes de sortie. Le principe est que l’énergie stockée dans l’inducteur est additionnée. De ce fait, une tension supérieure à celle de l’alimentation d’entrée peut être délivrée. En répétant cette opération ON/OFF à grande vitesse, la tension d’entrée peut être augmentée de manière stable.

Qu’est-ce qu’un connecteur en nylon ?

Les connecteurs en nylon sont principalement utilisés comme composants pour relier électriquement des circuits sur deux cartes de circuits imprimés, dans ce cas également appelés connecteurs carte à carte.

Les connecteurs en nylon sont aussi utilisés pour relier un ou plusieurs fils entre eux.

Ils sont montés directement sur les cartes de circuits imprimés des deux parties à connecter et sont reliés par des câbles dont les connecteurs sont fixés aux deux extrémités.

Par exemple, en fournissant un connecteur mâle sur le circuit imprimé et un connecteur femelle aux deux extrémités du câble, les deux peuvent être connectés ensemble pour fournir une connexion électrique directe entre les cartes.

Utilisations des connecteurs en nylon

Les connecteurs en nylon sont disponibles dans une variété de tailles pour les câbles de signaux et les broches dans les connecteurs, en fonction du lieu d’utilisation et de la capacité de courant requise.

Les exigences pour les connecteurs en nylon sont de savoir combien de lignes de signaux peuvent être logées dans le connecteur et si elles peuvent maintenir une connexion électrique et physique stable.

Les connecteurs en nylon sont utilisés dans une variété d’équipements qui utilisent des cartes de circuits imprimés, y compris la plupart des équipements grand public et professionnels.

Ces appareils deviennent de plus en plus sophistiqués et performants, ce qui exige une réduction de l’espace sur la carte et, par conséquent, une réduction de la taille, de l’épaisseur et du poids de tous les composants électriques, y compris les connecteurs en nylon.

Principe des connecteurs en nylon

Comme nous l’avons vu plus haut, le connecteur en nylon a pour fonction de relier électriquement et directement deux cartes de circuits imprimés.

À l’origine, si toutes les fonctions pouvaient être réalisées sur une seule carte, les connecteurs en nylon ne seraient pas nécessaires, et cette méthode serait considérée comme plus rentable et moins coûteuse.

Toutefois, pour mettre en œuvre toutes les fonctions requises dans l’espace physique limité d’un appareil, il est pratique de diviser la carte en plusieurs cartes de taille appropriée et de les insérer dans l’appareil pour gagner de l’espace.

De plus, la division des circuits imprimés par fonction présente des avantages considérables, qui se traduisent par une réduction du coût de l’équipement.

En divisant le circuit imprimé en plusieurs cartes pour chaque unité fonctionnelle et en combinant ces cartes multiples, il est possible de réaliser une large gamme de produits avec différentes fonctions en même temps. Dans ce cas, les connecteurs en nylon qui relient plusieurs cartes entre elles sont efficaces.

Par exemple, supposons que, lors de la conception d’un certain produit, il y ait trois cartes pour réaliser les fonctions nécessaires : la carte A pour les fonctions de base, les cartes B et C pour des fonctions supplémentaires.

Seule la carte A peut réaliser un produit avec les fonctions de base, tandis que les cartes A+B peuvent réaliser un produit avec la fonction supplémentaire B, A+C et A+B+C peuvent réaliser un produit avec la fonction supplémentaire B et un produit avec la fonction supplémentaire B+C, respectivement.

En d’autres termes, quatre types de produits peuvent être réalisés en préparant des panneaux avec trois unités fonctionnelles et en les combinant.

Qu’est-ce qu’un module d’extension E/S ?

Les modules d’extension E/S sont des dispositifs semi-conducteurs utilisés comme circuits intégrés périphériques pour les microcontrôleurs.

En général, le nombre de ports d’E/S disponibles en tant que terminaux à broches d’un microcontrôleur est limité. Par exemple, si un microcontrôleur doit être utilisé dans plusieurs produits, il est nécessaire de prendre en charge des produits aux fonctions limitées et des produits aux fonctions avancées.

Dans ce cas, le coût du microcontrôleur est réduit en limitant au maximum le nombre de broches du microcontrôleur lui-même. Celui-ci est monté sur un produit peu coûteux. Si le même microcontrôleur est monté dans un produit à haute performance, il y aura un manque de broches de contrôle. C’est pourquoi des modules d’extension E/S sont utilisés pour étendre les ports d’E/S dans de tels cas.

La combinaison d’un microcontrôleur et d’un module d’extension E/S permet donc d’augmenter les possibilités d’extension du système.

Utilisations des modules d’extension E/S

Si le nombre de ports d’E/S intégrés dans le microcontrôleur est insuffisant lorsqu’un changement de fonction ou une extension de fonction est nécessaire, un extenseur d’E/S est utilisé pour compenser les ports d’E/S manquants. Notamment une fois qu’un système comprenant un microcontrôleur a été conçu et mis sur le marché.

Les utilisations possibles sont, par exemple, le contrôle de DEL à 7 segments, qui nécessitent un grand nombre de broches de contrôle, ou un port d’entrée/sortie très courant.

Les modules d’extension E/S fonctionnent sous le contrôle d’un microcontrôleur. Toutefois, comme des bus série tels que le bus I2C sont généralement utilisés, ils ne conviennent pas dans toutes les utilisations. Notamment dans celles où les ports d’extension E/S sont commutés à grande vitesse ou les données sont lues à grande vitesse.

Principe des modules d’extension E/S

Les modules d’extension E/S sont contrôlés par le microcontrôleur via un bus série tel que le bus I2C. Ils sont généralement équipés de ports d’E/S de 8 ou 16 bits.

L’entrée ou la sortie est définie bit par bit par le microcontrôleur dans le registre de direction pour le port dans le module d’extension E/S. 

Les données sont ensuite écrites ou lues en écrivant les données spécifiées dans le registre d’entrée/sortie du port. Lorsqu’elles sont définies comme port de sortie, les données définies sont émises par chaque port du module d’extension E/S. Dans le cas où elles sont définies comme port d’entrée, les données peuvent être lues à partir du port d’entrée défini.

De plus, certains types d’extenseurs d’E/S ont des bornes qui acceptent des entrées d’interruption.
Lorsque des conditions prédéterminées sont remplies, la sortie de la borne d’interruption de l’extenseur d’E/S est activée.

Si cette borne est connectée à l’entrée d’interruption du microcontrôleur, l’interruption intégrée de ce dernier peut être activée. Cette fonction est utile lorsque le microcontrôleur reçoit instantanément un événement externe et que vous souhaitez contrôler le système.