Différences entre les pages « Item:Capteur de CO2 SENSEAIR S8 » et « Le sténopé »

Version du 2 février 2022 à 18:42

Construction d'un sténopé et observations

Auteur Vinciane Audart | Dernière modification 17/02/2022 par VincAuRA

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Difficulté

Facile

Durée

1 heure(s)

Disciplines scientifiques

Optique, Physique

Construction d'un sténopé et observations

Difficulté

Facile

Durée

1 heure(s)

Disciplines scientifiques

Optique, Physique

Sommaire

1 Étape 1 - Construction du sténopé
2 Étape 2 - Observe le monde gràce au sténopé !
3 Comment ça marche ?
4 Éléments pédagogiques
- 4.1 Objectifs pédagogiques
- 4.2 Pistes pour animer l'expérience
5 Commentaires

Licence : Attribution (CC-BY)

Lumière, photographie

Matériel et outils

Étape 1 - Construction du sténopé

Prends la boîte et perce un trou gràce au clou au fond de la boîte.

Découpe une feuille de papier noir à la hauteur et à la taille de la boîte. Place - la dans la boîte de manière à recouvrir l'ensemble de l'intérieur avec la feuille.

Coupe le papier calque au diamètre de la boîte

Découpe le couvercle et place le papier calque dedans. Le papier doit être tendu. Place sur la boîte.

Le sténopé est fait !

Amuse toi à choisir plusieures boîtes de taille différentes, et à percer des trous plus ou moins grands.

Étape 2 - Observe le monde gràce au sténopé !

Observe ton environnement à travers le sténopé.

Astuce : on voit mieux lorsque l'on observe un objet lumineux dans une pièce noir (une bougie par exemple). Tu peux aussi te placer sous un drap noir.

Qu'observes - tu ? Où apparait l'image ? Comment ? Est - elle nette ? Il y a t-il des solutions pour rendre l'image plus grande/plus nette ? A quel objet du quotidien te fait penser le sténopé ?

Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

L'image observée sur le calque est inversée. Il n'est pas possible de la rendre droite.

La taille du trou fait varier la grandeur de l'image mais aussi sa netteté : plus le trou est grand, plus l'image est grande et floue. A l'inverse, plus le trou est petit, plus l'image est petite et nette.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

Salle d'animation trop lumineuse. Prévoir un endroit où l'on peut fermer les volets.

Explications

La lumière se propage en ligne droite. Elle rentre par le trou de la boîte, et affiche l'objet observé sur le papier calque. Celui ci s'affiche inversé du fait de la propriété de propagation de la lumière (voir le shéma "petit trou").

Avec un trou plus grand, davantage de lumière rentre dans le sténopé. L'image est alors mieux visible. Par contre, cette dernière est floue. En effet, la lumière va entrer sur davantage de "points", plusieurs images de l'objet vont se former sur le calque (voir shéma "grand trou").

Applications : dans la vie de tous les jours

Le sténopé est un objet très intéressant pour comprendre le principe de base de la photographie.

Pour obtenir une image nette, le photographe va modifier la taille de l'appareil (zoom), et l'entrée de lumière (ouverture du diaphragme)

Obscurité : on ouvre le diaphragme pour capturer davantage de lumière. Mais la photo est souvent floue.

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Etre capable de :

-

Pistes pour animer l'expérience

Il est bien de montrer le trajet en ligne droite de la lumière pour exploiter l'objet.

Il est possible de créer un lien plus fort entre sténopé et photographie en plaçant à la place du papier calque, un papier photosensible.

Dernière modification 17/02/2022 par user:VincAuRA.

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Draft

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-{{Item
+{{Tuto Details
-|Main_Picture=Item-Capteur_de_CO2_SENSEAIR_S8_imagegen.png
+|Licences=Attribution (CC-BY)
-|Description=Capteur Infrarouge de CO2 (NDIR) utilisé dans le projet CO2
+|Description=Construction d'un sténopé et observations
-|Categories=Matériel, Outils
+|Disciplines scientifiques=Optical, Physics
-|Cost=25
+|Difficulty=Easy
-|Currency=EUR (€)
+|Duration=1
-|ItemLongDescription===Principe: ==
+|Duration-type=hour(s)
-Le capteur CO2 Sensair S8, est un capteur NDIR (InfraRouge non Dispersif), le principe de mesure est un principe optique :
+|Tags=Lumière, photographie
+}}
+{{Introduction}}
+{{Materials
+|ItemList={{ItemList
+|Item=Boite de conserve
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+|Item=Feuille papier noir
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+|Prerequisites={{Prerequisites}}
+}}
+{{Tuto Step
+|Step_Title=Construction du sténopé
+|Step_Content=Prends la boîte et perce un trou gràce au clou au fond de la boîte.
-Une chambre de mesure est parcourue par un faisceau infrarouge et de l'autre coté de la chambre un capteur ultra sensible mesure les variations d’absorption de la lumière. En fonction des  ondes absorbées par la présence de CO2 il en déduit la quantité. Cette mesure utilise le principe de la spectrométrie. (expérience en lien [[Lumière : dispersion de la lumière]] ){{#annotatedImageLight:Fichier:Schema de principe du capteur.png|0=697px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/8/86/Schema_de_principe_du_capteur.png|href=./Fichier:Schema de principe du capteur.png|resource=./Fichier:Schema de principe du capteur.png|caption=Schema de principe|size=697px}}
+Découpe une feuille de papier noir à la hauteur et à la taille de la boîte. Place - la dans la boîte de manière à recouvrir l'ensemble de l'intérieur avec la feuille.
-Selon le Fablab Central Supélec La Fabrique, les capteurs NDIR sont plus fiables et robustes que les capteurs de CO2 utilisant d'autres technologies (chimiques, MOX ...). Plus d'infos http://projetco2.fr/documents/presentation_PM_webinaireco2_v5_bpd.pdf
+Coupe le papier calque au diamètre de la boîte
-==Caractéristiques : ==
-Document PDF : http://co2meters.com/Documentation/Manuals/DS_SE_0119_CM_0177_Revised8.pdf
-*Mesure du CO2: infrarouge non dispersif (NDIR)
+Découpe le couvercle et place le papier calque dedans. Le papier doit être tendu. Place sur la boîte.
-*Méthode de mesure: diffusion
-*Plage de mesure: (0-10 000 ppm)
-*Temps de réponse: 90% à 2 minutes
-*Intervalle de mesure: 0,5 Hz (toutes les 2 secondes)
-*Précision CO2: ± 70ppm ± 3% de la valeur mesurée
-*Options de communication: UART Modbus
-*Sortie disponible: analogique
-*Espérance de vie du capteur:> 15 ans
-*Intervalle de maintenance: aucun entretien requis
-*Autodiagnostic: contrôle de fonctionnement complet au démarrage
-<br />
-==Bibliothèque : ==
-Pour utiliser facilement ce capteur, nous vous conseillons d'utiliser la bibliothèque ''AirGradient Air Quality Sensor''  que vous trouverez dans le catalogue de bibliothèques d'Arduino plus d'infos pour la procédure [[Importer des bibliothèques dans l'interface Arduino|<u>Importer des bibliothèques dans l'interface Arduino</u>]]
-<br />{{#annotatedImageLight:Fichier:Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Image2.png|0=827px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/7/7b/Item-Capteur_de_CO2_SENSEAIR_S8_Image2.png|href=./Fichier:Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Image2.png|resource=./Fichier:Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Image2.png|caption=|size=827px}}<br />Plus d'infos et sources : <u>https://github.com/airgradienthq/arduino</u>
-==Câblage==
-{{#annotatedImageLight:Fichier:Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Capture decran du 2021-04-02 10-56-35.png|0=872px|hash=|jsondata=|mediaClass=Image|type=frameless|alt=Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Imageschema.png|align=center|src=https://www.wikidebrouillard.org/images/7/75/Item-Capteur_de_CO2_SENSEAIR_S8_Capture_decran_du_2021-04-02_10-56-35.png|href=./Fichier:Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Capture decran du 2021-04-02 10-56-35.png|resource=./Fichier:Item-Capteur de CO2 SENSEAIR S8 Capture decran du 2021-04-02 10-56-35.png|caption=|size=872px}}<br />
-==Code Minimal==
-{| class="wikitable" cellspacing="0" border="0"
-|-
-| rowspan="2" valign="middle" height="60" bgcolor="#999999" align="center" |Avant le Setup
-| valign="middle" bgcolor="#999999" align="center" |Importation de la bibliothèque
-| valign="middle" align="left" |#include <AirGradient.h>
-|-
-| valign="middle" bgcolor="#999999" align="center" |Création de l’objet
-| valign="middle" align="left" |AirGradient ag = AirGradient();
-|-
-| valign="middle" height="17" bgcolor="#999999" align="center" |Dans le Setup
-| valign="middle" bgcolor="#999999" align="center" |Démarrage de l’objet
-| valign="middle" align="left" |ag.CO2_Init(D4,D3); // coté wemos  broche RX (D4), broche TX (D3)
-|-
-| valign="middle" height="17" bgcolor="#999999" align="center" |Dans le Loop
-| valign="middle" bgcolor="#999999" align="center" |Utilisation
-| valign="middle" align="left" |int CO2 = ag.getCO2_Raw(); // mesure brute du CO2
-Serial.print("C02: ");
+Le sténopé est fait !
-Serial.println(ag.getCO2()); // Affichage du CO2  en ppm dans la console
-delay(5000); // Attente de 5 secondes
+Amuse toi à choisir plusieures boîtes de taille différentes, et à percer des trous plus ou moins grands.
-|}Astuce:  il est possible RX et TX soient inversé, dans ce cas il vous suffit d'inverser D3 et D4 dans votre code. ATTENTION Valable uniquement pour un wemos ESP8266
+}}
-==Exemple==
+{{Tuto Step
-<br /><syntaxhighlight lang="arduino" line="1" start="0">
+|Step_Title=Observe le monde gràce au sténopé !
-#include <AirGradient.h> // import de la bibliothèque Air Gradient
+|Step_Content=Observe ton environnement à travers le sténopé.
-AirGradient ag = AirGradient(); // Création de l'objet ag
-void setup(){
-  Serial.begin(9600); //Démarrage de la liaison série
-  ag.CO2_Init(D4,D3); // démarrage et initialisation de l'objet, définition des broches RX (D4) et TX (D3) du Wemos
-}
-void loop(){
+Astuce : on voit mieux lorsque l'on observe un objet lumineux dans une pièce noir (une bougie par exemple). Tu peux aussi te placer sous un drap noir.
-int CO2 = ag.getCO2_Raw(); // mesure brute du CO2
-Serial.print("C02: ");
-Serial.println(ag.getCO2()); // Affichage du CO2 en ppm
-delay(5000); // attente de 5 secondes (temps de mesure du capteur 2s)
-}
-</syntaxhighlight>
-==<span>Note pour la calibration du Capteur</span>==
-Il est possible que votre capteur de dérègle ou que vous le receviez non étalonné. Pour calibrer votre capteur '''il suffit de le placer à l'extérieur,''' à l'abris de toute pollution (évitez les abords d'une autoroute. ) et '''d'appuyer sur le bouton calibration pendant 6 secondes''' (entre 4 et 8 secondes).
-Votre capteur devrait alors indiquer 400 ppm valeur nominale de quantité de CO2 à l'extérieur.
+Qu'observes - tu ? Où apparait l'image ? Comment ? Est - elle nette ? Il y a t-il des solutions pour rendre l'image plus grande/plus nette ? A quel objet du quotidien te fait penser le sténopé ?
+}}
-==Liens Utiles : ==
+{{Notes
-Projet CO2 :
+|Observations=L'image observée sur le calque est inversée. Il n'est pas possible de la rendre droite.
-http://projetco2.fr/
-http://lafabrique.centralesupelec.fr/projetco2/document/la_fabrique_projetCO2_v7.pdf
-Expériences en lien avec le fonctionnement du capteur (absorption de la lumière, spectrométrie) :
-[[Pourquoi le ciel est-il bleu]]
-[[Arc-en-ciel de chambre]]
-[[Lumière : dispersion de la lumière]]
-[[Disque de Newton]]
-==Idées pour frankencoder : ==
-Un capteur connecté :
-[[Créer un compte chez AdafruitIO pour envoyer des données dans le web]]
+La taille du trou fait varier la grandeur de l'image mais aussi sa netteté : plus le trou est grand, plus l'image est grande et floue. A l'inverse, plus le trou est petit, plus l'image est petite et nette.
+|Avertissement=Salle d'animation trop lumineuse. Prévoir un endroit où l'on peut fermer les volets.
+|Explanations=La lumière se propage en ligne droite. Elle rentre par le trou de la boîte, et affiche l'objet observé sur le papier calque. Celui ci s'affiche inversé du fait de la propriété de propagation de la lumière (voir le shéma "petit trou").
-[[Envoyer des données sur le WEB grâce à MQTT]]
+Avec un trou plus grand, davantage de lumière rentre dans le sténopé. L'image est alors mieux visible. Par contre, cette dernière est floue. En effet, la lumière va entrer sur davantage de "points", plusieurs images de l'objet vont se former sur le calque (voir shéma "grand trou").
+|Applications=Le sténopé est un objet très intéressant pour comprendre le principe de base de la photographie.
-Une interface WEB :
+Pour obtenir une image nette, le photographe va modifier la taille de l'appareil (zoom), et l'entrée de lumière (ouverture du diaphragme)
-[[Créer une Interface Web pour ESP32]]
+Obscurité : on ouvre le diaphragme pour capturer davantage de lumière. Mais la photo est souvent floue.
+|Objectives=Etre capable de :
-Un capteur avec un écran :
+-
+|Animation=Il est bien de montrer le trajet en ligne droite de la lumière pour exploiter l'objet.
-[[Item:Ecran OLED 1.3 pouces I2C]]
-<br />
+Il est possible de créer un lien plus fort entre sténopé et photographie en plaçant à la place du papier calque, un papier photosensible.
 }}
 {{Tuto Status
-|Complete=Published
+|Complete=Draft
 }}