L'ASSEMBLAGE MECANIQUE
Cette partie de la documentation décrit le montage mécanique
d'Audine. La caméra comprend 3 pièces mécaniques essentielles
(voir aussi les schémas) :
-
Une face avant dans laquelle vous allez loger le hublot de fermeture du
boîtier et qui servira d'interface avec le télescope.
-
Un corps central qui se résume à un tube de section carrée
de 80 mm de côté.
-
Une face arrière dans laquelle est usiné le radiateur évacuant
les calories du système de refroidissement et supportant un ventilateur
ainsi que les connecteurs.
Les pièces mécaniques principales de la caméra
Audine.
La première opération à réaliser est le collage
du hublot sur la face avant de la caméra. Ce hublot doit avoir un
diamètre de 50 millimètres et une épaisseur de 3 millimètres.
Avec une allumette, répartissez une fine épaisseur de colle
(idéalement de la colle silicone) sur la surface de portée
du hublot de la face avant. Déposez le hublot et appuyez fermement
en provoquant un léger mouvement de rotation afin de chasser les
bulles d'air. Exercez une pression ferme et permanente avec un poids durant
toute la phase de prise de la colle. Le temps de séchage est d'une
bonne douzaine d'heures.
La colle a été répartie sur la surface
de collage à l'aide d'une allumette. Il ne faut pas mettre beaucoup
de colle car cela provoque des bavures.
Étalez de la pâte thermique dans la région délimitée
par les 6 trous filetés sur la face intérieure du radiateur
(il s'agit d'une graisse silicone chargée d'un matériau conducteur
de la chaleur). Servez-vous d'un doigt pour répartir le plus uniformément
possible cette graisse. Procédez de la même manière
sur les 2 faces du module Peltier (modèle CP1.0-63-05L de Melcor)
et sur la plus large face du drain thermique en aluminium.
Vous devez déposer de la graisse thermique sur les faces
en contact mécanique avec le module Peltier afin d'assurer un bon
contact thermique entre ces éléments. Étalez aussi
une fine couche de graisse sur les 2 faces du module Peltier. Il est inutile
de mettre une énorme quantité de graisse. La graisse thermique
est assez difficile à nettoyer ; Vous devez rincer longuement vos
doigts avec quantité de savon pour ne pas polluer de traces blanches
votre caméra. Remarquez les vis en nylon qui permettront de prendre
le module Peltier en sandwich entre le drain et la face arrière
de la caméra.
Mettez en place le Peltier entre les 6 trous taraudés de la
face arrière. Attention, ne vous trompez
pas de sens ! Le côté à plaquer sur la face
arrière est celui sur lequel sont soudés les deux fils (c'est
la face chaude). Soyez très attentif, car en cas d'erreur vous allez
chauffer le CCD au lieu de le refroidir. Si le module Peltier fonctionne
en permanence dans cette situation, il a de bonne chance de se détériorer
en raison d'une surchauffe.
Montez le drain thermique. Serrez assez fermement les 6 vis en nylon,
mais en faisant en sorte de répartir votre effort de manière
bien homogène sur chacune d'elles (vis M3 de 10 mm de longueur).
Ceci est très important car il est nécessaire que le drain
soit parfaitement en appui sur toute la surface de contact avec le module
Peltier pour assurer une efficacité maximale du système de
refroidissement.
Les 6 vis de nylon sont en place. Remarquez dans quelle direction
partent les 2 fils d'alimentation du module par rapport aux ouvertures
dans la face arrière. Vous devez respecter cette orientation pour
faciliter le montage de la caméra. Notez les quatre entretoises
M/F M3 de 25 mm de long aux coins de la face arrière.
Soudez les fils du module Peltier dans les trous prévus à
cet effet dans la carte inférieure. Les soudures se font côté
composants. Faite extrêmement attention
à ne jamais tirer sur les fils du module Peltier, les soudures qui
les fixent au module étant très fragiles. Il est quasiment
impossible de ressouder un fil de module Peltier si cette soudure lâche.
Ayez toujours cela en tête lors de la manipulation du module Peltier.
Extrait du schéma d'implantation montrant les plots de
soudage des fils du module Peltier. Il s'agit d'une vue côté
composants. Les plots sont dédoublés. Le fil rouge du Peltier
doit être soudé dans l'un des trous marqués Peltier
+ et le fil noir dans l'un des trous marqué Peltier -.
Remarquez que les fils du module Peltier sont soudés
côté CMS. Respectez la polarité.
Ce qui suit est une option. Dans certaines circonstances, assez rares (froid
intense et forte humidité) il se peut que la face externe
du hublot de la caméra se couvre de buée. En effet le CCD,
qui est à très basse température, a tendance à
refroidir le hublot par convection de l'air à l'intérieur
de la caméra, d'où l'apparition de buée. Pour l'éliminer
il faut réchauffer très légèrement la face
avant de la caméra. Cette possibilité est prévue dans
Audine sous la forme d'une résistance de puissance plaquée
sur la face avant. Cette résistance est conditionnée dans
un boîtier TO-220 qui se visse sur la face avant par un trou M3 prévu
à cet effet (il y a en fait deux trous M3 au cas où vous
monteriez deux résistances, mais une seule devrait suffire). Une
résistance pouvant dissiper 10W est largement suffisante, mais une
valeur plus forte ne sera évidemment pas gênante (dans Audine
on utilise le modèle de résistance film RTO 20 pouvant dissiper
jusqu'à 20W, référence Radiospares : 201-9680). La
résistance sera alimentée par la même source de tension
que le module Peltier. La valeur nominale de cette tension est de 5V. La
résistance aura une valeur de 10 Ohms. La puissance dissipée
dans la face avant sera de P=U*U/R=25/10=2.5W, ce qui permettra d'élever
la température du hublot de 1 à 2 degrés, de quoi
prévenir tout risque de buée.
La résistance de puissance connectée à
la carte inférieure en parallèle avec les fils d'alimentation
du module Peltier. Remarquez que les fils sont soudés coté
composants, contrairement à ceux du module Peltier. Le sens de polarisation
est ici sans objet. Côté résistance, les connexions
sont protégées par de la gaine thermo-rétractable
pour se prémunir de tout incident de court-circuit.
Soudez à présent les fils du ventilateur. Il faut un modèle
12V, utilisé normalement pour le refroidissement des microprocesseurs
Pentium (taille de 50x50 mm). Mais avant de le connecter vous devez, avec
une perceuse, agrandir les trous de fixation situés aux quatre coins
à un diamètre de 5 mm. C'est une opération aisée
car le corps du ventilateur est en plastique. Il faut ensuite faire passer
les deux fils d'alimentation dans le trou de diamètre 3 mm percé
dans la face arrière (il se situe entre les ailettes du radiateur,
non loin du connecteur DB15). Soudez ces deux fils dans les trous prévus
pour cela sur la carte inférieure (voir le schéma d'implantation).
Arrangez-vous pour couper les fils à une longueur relativement courte,
juste suffisante pour pouvoir manipuler la carte inférieure et le
ventilateur, une trop grande longueur pouvant gêner le montage final.
Les fils du ventilateur traversent la face arrière par
un petit trou.
Détail de montage des fils du ventilateur (montage côté
CMS). Aidez-vous du schéma d'implantation : le fil rouge du ventilateur
doit être soudé dans le trou noté Ventilateur + et
le fil noir (ou mixte rouge/noir comme dans le cas de la photographie)
dans le trou noté Ventilateur - .