Tests des modules à très basse température

Tests des modules à très basse température

Maintenant que nous avons enfin notre petit congélateur à glace carbonique, nous avons pu faire des mesures systématiques de l'endurance au froid de nos capteurs et transmetteurs. Voici donc les tests que nous avons effectué et les résultats.




Méthodologie


A priori nous ne visons pas de garantir un fonctionnement à une température inférieure à -30°C, puisque le connecteur micro-USB n'est certifié que jusqu'à -30°C. Mais pour augmenter les chances de détecter tout défaut lié à une très basse température, nous avons fait tous nos tests en régulant la température aux alentours de -44°C.

Glace carbonique + Module Yoctopuce = Module tout froid
Glace carbonique + Module Yoctopuce = Module tout froid


Nous avons testé le fonctionnement des différents modules en partant de la température ambiante puis en descendant à -44°C pour y rester ensuite plus d'une heure. Nous avons vérifié si le changement de température avait un impact sur les valeurs mesurées ou les valeurs transmises. Nous avons aussi vérifié que si le module était débranché et maintenu hors tension à très basse température pendant une dizaine de minutes, puis remis sous tension, il se remettait correctement en route.

Résultats


N'ayant jusqu'à ce jour reçu que peu de retours d'expérience sur l'utilisations de nos modules par grand froid, nous ne savions pas vraiment à quoi nous attendre. Les nouvelles sont bonnes: les tests ont été largement concluants. Tous les modules ont fonctionné sans interruption malgré les conditions extrêmes. Même certains composants dont le fonctionnement aurait théoriquement pu être affecté, comme les écrans OLED qui ne sont donnés par le fabricant que pour une utilisation jusqu'à -25°C, ont montré un comportement sans problème.

La précision des capteurs et transmetteurs électriques (0-10V, 4-20mA, Pt100, etc) n'est pas affectée par le froid. Seul le Yocto-PWM-Tx montre une déviation en fréquence (jusqu'à 1,5%) similaire à celle constatée durant les tests de chaud, en raison de l'absence d'oscillateur externe.

Parmi les capteurs environnementaux digitaux, le seul qui nous a fait une petite surprise est le capteur de pression MPL3115A2, utilisé dans le Yocto-Meteo et le Yocto-Altimeter. En effet, bien que compensé en température et ayant une bonne précision absolue garantie entre 0°C et 50°C, le fabricant ne donne une précision indicative que jusqu'à -10°C. En dessous, rien n'est indiqué, alors que la plage de fonctionnement du capteur est donnée jusqu'à -40°C. On a effectivement pu constater que la mesure de pression dérive de manière significative vers le haut lorsque la température baisse. Ce n'est donc pas idéal pour certaines applications, comme par exemple les vols en ballon à haute altitude. Nous verrons pour une prochaine version de ces modules si l'on trouve un autre chip abordable avec une précision garantie sur une plage de température plus large...

Le Yocto-CO2 ne marche pas en dessous de 0°C
Le Yocto-CO2 ne marche pas en dessous de 0°C


Un autre capteur qui ne fonctionne pas bien en dessous de 0°C est le Yocto-CO2. Celui-là n'était pas une surprise puisque le fabricant limite la température d'utilisation à 0°C, mais on a effectivement pu constater que le capteur ne marche pas bien en dessous. Les tests n'étaient pas triviaux car notre boîte sature l'atmosphère en CO2, mais en refroidissant le capteur puis en le mettant à l'air ambiant on a pu constater le problème. Il faut attendre que le capteur entier soit réchauffé et que la buée disparaisse des composants optiques dans le capteur pour que tout fonctionne à nouveau.

Donc globalement la grande majorité des modules Yoctopuce fonctionne sans autres jusqu'à -40°C. Nous allons donc pouvoir documenter les cas particuliers et les garantir tous à concurrence des limites spécifiées par les fabricants des composants, soit jusqu'à -30°C. Par contre, n'oubliez pas que cela n'est garanti qu'en condition de froid sec (sans condensation). Les modules ne sont pas garanti pour fonctionner dans un glaçon...

Pas la peine d'essayer: ça marche un peu, mais mal...
Pas la peine d'essayer: ça marche un peu, mais mal...


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