Reportage dans l'enseignement sur le R&S®Scope Rider RTH à l'université de darmstadt

Oscilloscopes portables févr. 03, 2020

L'oscilloscope portable - R&S®Scope Rider RTH - utilisé sur les circuits de course

Avant qu'une voiture de course ne puisse arpenter la piste, ses systèmes électroniques doivent être testés minutieusement. La compétition Formula Student (FS) propose des voitures de course développées par des étudiants ressemblant à des Formule 1. L'équipe FaSTDa racing de l'université des sciences appliquées de Darmstadt a équipé la F18 Clara – la voiture de course de 2018 – avec une technologie de capteur généralisée.

Pour le test, les étudiants ont fait confiance au R&S®Scope Rider RTH. Avec ses entrées isolées, il permet des mesures de tension moteur jusqu'à 1000 V (RMS) avec un niveau de sécurité de catégorie III. De plus, les données transférées des bus CAN peuvent être analysées avec la fonction de décodage.

La compétition Formula Student et l'équipe FaSTDa racing

L'équipe FaSTDa racing est un groupe d'étudiants de l'université des sciences appliquées de Darmstadt qui ont développé et produit leur dixième voiture de course - la F18 Clara - avec un moteur à combustion dans le cadre d'un projet au cours de l'année universitaire 2017/18. La F18 Clara a été dévoilée publiquement en mai 2018. Avec un moteur KTM mono-cylindre modifié de 59 ch, elle accélère de 0 à 100 km/h en 4 secondes et dispose d'une vitesse de pointe avoisinant les 130 km/h.

La conception technique, la performance de course, le rapport de coût et le business plan ont été évalués lors de la Formula Student Germany, la plus grande compétition de ce genre au monde. Depuis 2006, la FS Germany se déroule tous les ans en août sur le circuit Hockenheimring et est sponsorisée par le VDI. Des compétitions équivalentes se déroulent également sur d'autres circuits de course dans le monde.

Exigences de test : un instrument pour mesurer l'unité de contrôle du moteur

L'équipe FaSTDa racing a reçu l'Efficiency Award (prix de l'efficacité) en 2017 lors de la compétition Formula Student East en Hongrie et a souhaité tirer parti de cette réussite avec la F18. Afin d'encore optimiser l'efficacité, la F18 dispose d'un châssis très léger et d'une nouvelle unité de contrôle du moteur.

Pendant une course, tous les paramètres importants peuvent être visualisés en un coup d’œil sur l'écran du cockpit, y compris la vitesse du moteur, la température d'huile, la pression d'huile, la tension de la batterie et la vitesse. Par conséquent, de nombreux capteurs sont connectés à des modules de mesure et envoient les données via un bus CAN vers le cockpit.

Pour le dépannage et l'optimisation de l'unité de contrôle, l'équipe recherchait un instrument doté d'un enregistreur de données intégré pour l'acquisition et la surveillance sur le long terme des données des capteurs. L'oscilloscope respectif devait également être capable d'analyser les données de bus CAN et devait être robuste, portable et certifié pour les mesures haute tension.

La solution : le R&S®Scope Rider RTH

Les jeunes ingénieurs ont opté pour l'oscilloscope portable R&S®Scope Rider RTH. Avec ses entrées isolées, il permet des mesures de tension moteur jusqu'à 1000 V (RMS) avec un niveau de sécurité de catégorie III. Par ailleurs, Rohde & Schwarz a équipé l'oscilloscope de fonctions spéciales d'analyse dédiées aux applications automobiles, afin de proposer d'autres fonctions de test.

Points forts du test avec le R&S®Scope Rider RTH

Les options de déclenchement et de décodage du R&S®Scope Rider RTH ne prennent pas seulement en charge les protocoles de bus classiques CAN et LIN, mais également des fonctions d'analyse du protocole SENT – un protocole série point par point défini spécifiquement pour les communications de capteurs dans le domaine automobile. Par conséquent, les utilisateurs peuvent capturer des événements, des données ou des états d'erreurs spécifiques de canaux de protocole SENT rapides et lents. Elles prennent également en charge les formats de messages courts et évolués, ainsi que diverses méthodes de vérification CRC disponibles.

Avec l'option de déclenchement et de décodage série R&S®RTH-K9 CAD-FD reposant sur l'option de déclenchement et de décodage série R&S®RTH-K3 CAN/LIN , l'utilisateur peut également analyser les signaux CAN-FD. Avec des taux de transmission jusqu'à 15 Mbit/s, le bus série CAN-FD est beaucoup plus rapide que le bus classique CAN (jusqu'à 1 Mbit/s) et prend de l'importance.

L'unité de déclenchement et de décodage entièrement numérique fonctionne avec une fréquence d'échantillonnage de 1,25 Géchantillons/s, indépendamment des fréquences d'échantillonnage des voies analogiques ou numériques utilisées pour l'acquisition des signaux. Cela permet un décodage plus simple des protocoles série, même lorsque des signaux très lents dans le domaine temporel sont affichés simultanément.

En appuyant sur un seul bouton, le R&S®Scope Rider RTH affiche le protocole analysé sous forme d'un tableau avec des informations spécifiques au protocole en complément. La prise en charge d'étiquettes symboliques est un autre atout. Les signaux décodés sont affichés en différents formats facilitant l'analyse et la compréhension.

Le R&S®Scope Rider RTH propose tout un ensemble de fonctions dédiées aux applications automobiles

Le R&S®Scope Rider RTH propose tout un ensemble de fonctions dédiées aux applications automobiles

Débogage des données de bus CAN

Débogage des données de bus CAN

Niklas Waldstein mesure l'unité de contrôle du moteur de la F17 afin de tester l'interruption d'allumage

Niklas Waldstein mesure l'unité de contrôle du moteur de la F17 afin de tester l'interruption d'allumage

La F18 Clara sur la surface humide du circuit de Most en République Tchèque

La F18 Clara sur la surface humide du circuit de Most en République Tchèque

Performance fiable et résultats de course convaincants

Lors de la première course de la saison 2018 à la fin juillet à Most (République Tchèque), la F18 Clara est arrivée 12ème sur 32 équipes malgré des circonstances défavorables. La course a été interrompue prématurément à cause d'un orage. Au début du mois d’août 2018, l'équipe à terminé à une très respectable 16ème place avec la F18 Clara sur le circuit de Hockenheimring sur un total de 58 équipes au départ avec des moteurs à combustion. Lors de la dernière course de la saison à la fin du mois d'août 2018 sur la chaussée glissante du circuit de Barcelona-Catalunya, la F18 est parvenue à atteindre la 10ème place.

Cette saison, la voiture a encore une fois prouvé qu'elle pouvait réaliser des performances fiables, même dans des conditions difficiles.

RTH Scope Rider
RTH Scope Rider
RTH Scope Rider

Oscilloscope portable R&S®Scope Rider

Principales caractéristiques

  • Bande passante : 60 MHz à 500 MHz
  • Fréquence d'échantillonnage : jusqu'à 5 Géchantillons/s
  • Profondeur mémoire : jusqu'à 500 kéchantillons, 50 Méchantillons en mémoire segmentée

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