Un espace de travail pour l’ingénierie en dehors de la boîte noire
Alexander Pozhitkov est un scientifique californien avec un espace de travail à la maison conçu pour penser "en dehors de la boîte noire." Lorsqu’il s’absente de son travail de jour dans un hôpital de recherche sur le cancer, il aime explorer les microcontrôleurs, les technologies de capteurs, la radio amateur et l’électronique analogique. En plus d’avoir des outils pratiques pour des projets électroniques, son espace de travail sert de laboratoire de chimie et d’atelier de mécanique.
Alexander Pozhitkov est un scientifique californien avec un espace de travail à la maison conçu pour penser "en dehors de la boîte noire." Lorsqu’il s’absente de son travail de jour dans un hôpital de recherche sur le cancer, il aime explorer les microcontrôleurs, les technologies de capteurs, la radio amateur et l’électronique analogique. En plus d’avoir des outils pratiques pour des projets électroniques, son espace de travail sert de laboratoire de chimie et d’atelier de mécanique.
Que faites-vous comme travail ?
Je suis un scientifique (biologie moléculaire, bio-informatique) travaillant dans un hôpital de recherche sur le cancer. L’ingénierie est mon activité secondaire, dans laquelle nous concevons et fabriquons des équipements de recherche. L’électronique est une partie essentielle de nos appareils.
Parlez-nous de votre espace de travail électronique. Comment le décririez-vous? Où se trouve-t-il?
J’ai un espace de travail "multidisciplinaire" qui combine l’électronique et le laboratoire de chimie ainsi qu’un atelier d’usinage. L’espace est un bâtiment supplémentaire rattaché à ma maison. J’ai cet espace depuis deux ans. Auparavant, mon laboratoire était distribué dans toute la maison.
Lorsque vous avez conçu ou aménagé votre espace, quels étaient vos besoins et vos objectifs?
Mon objectif a toujours été de créer un "mini centre de recherche" qui me permettrait de réaliser divers projets. Certains projets font partie de mon entreprise, tandis que d’autres sont de la recherche pure inspirée par la curiosité. Les projets basés uniquement sur la curiosité sont difficiles à réaliser dans un cadre académique, où il faudrait convaincre les membres de la faculté, mener une bataille difficile, etc. Dans mon propre "mini institut de recherche" moi-même et mes collègues pouvons faire tout ce que nous trouvons intéressant!
Quels sont vos intérêts techniques? Sur quels types de projets travaillez-vous dans votre espace de travail?
Mes intérêts techniques tournent principalement autour de l’électronique analogique, où les principes physiques jouent un rôle plus important que les logiciels. J’aime les tubes à vide et les tubes Nixie, la radio amateur et les capteurs. En même temps, avoir un composant numérique intelligent peut être aussi très amusant. Cependant, avec les CPU et les MCU, j’ai une relation spéciale. Je veux connaître le niveau le plus bas possible de fonctionnement, les registres, les modes. Les choses comme l’assemblage / C-type ! En d’autres termes, avoir une bibliothèque en boîte noire qui "fait tout" est plutôt ennuyeux pour moi.
Quel genre d’équipement et d’outils avez-vous dans votre espace de travail?
J’ai une station de soudage, un générateur de fonction Rigol, un oscilloscope Siglent, des alimentations, un autotransformateur variac et un enrouleur de bobine. De plus, j’ai un variateur électronique de vitesse VFD (pour faire fonctionner des moteurs triphasés), un très grand transformateur sur poteau, une perceuse, une scie à ruban et une meuleuse. Enfin, j’ai de la verrerie de laboratoire, des brûleurs et une torche oxy à haute température.
Selon vous, quelle est votre pièce d’équipement ou d’outil la plus importante ou la plus précieuse et pourquoi?
Du point de vue électronique, je crois que la pièce la plus précieuse est l’oscilloscope Siglent. C’est une machine merveilleuse : toutes sortes de modes de détection, mathématiques, spectroscopie par transformée de Fourier, RMS, statistiques. Également, très intuitif à utiliser. Le manuel était littéralement de deux pages.
Y a-t-il quelque chose de spécial ou unique dans votre espace ?
Mon espace de travail est un laboratoire à grande échelle. J’ai installé une plomberie pour l'eau et le gaz naturel. En outre, mon laboratoire est connecté à une tour d’antenne de ~20 m, qui se trouve sur ma propriété. La salle a aussi une histoire intéressante. L’ancien propriétaire était ingénieur à la NBC; c’était son studio de radio amateur. J’ai trouvé des choses amusantes ici comme un récepteur de radio d’automobile à lampe (superhétérodyne) avec un convertisseur électromécanique CA-CC. (Je l’ai fixé ; il fonctionne très bien ici dans mon atelier.)
Prévoyez-vous quelque chose de nouveau pour votre espace?
Je prévois d’étendre mon équipement de radio amateur pour passer de l’UHF aux bandes HF. Un jour, je parlerai à l’Europe via skywave (propagation ionosphérique) ! Comme un plan à long terme, Je travaille à la mise en place d'un équipement à tube électronique dans mon laboratoire.. Qui ne souhaite pas jouer avec des faisceaux d’électrons après tout?
Avez-vous un projet électronique préféré ? Qu’avez-vous construit et pourquoi ? Qu’avez-vous appris ?
Mon projet préféré était le développement d’un capteur diélectrique liquide. Nous développions un équipement de recherche pour un client, dans lequel le niveau d’eau déionisée (diélectrique) devait être contrôlé dans un petit compartiment fermé en acier inoxydable à température élevée. Le système devait être extrêmement robuste et assez peu coûteux. Après de nombreuses expériences, nous avons découvert que de simples flotteurs ou les capteurs optiques étaient inadéquats. Pour revenir aux principes physiques, nous avons fini par créer une antenne à l’intérieur du compartiment qui a changé son impédance CA au contact de l’eau déionisée. L’impédance a été mesurée par plusieurs amplificateur opérationnel (ampli-op) en conjonction avec un détecteur. Les transistor à effet de champ (FET) ont effectué le gros travail d’ouverture et de fermeture des électrovannes.
L’aspect le plus étonnant de ce projet est l’insuffisance des solutions disponibles sur le marché : trop chères, trop grandes ou trop fragiles. Comprendre les principes physiques a fait le travail à la fin. Tout ceci a été très satisfaisant!
Travaillez-vous actuellement sur un projet d’électronique ou de programmation?
Actuellement, je termine un affichage numérique à 10 chiffres du tube Nixie. Il fournit deux entrées numériques : l’une est le numéro à afficher, l’autre est le choix du tube à allumer. Il sera finalement connecté à une sortie numérique.
J’ai commencé ce projet avec mon fils pour lui présenter l’électronique et lui montrer que l’électronique est une activité basée sur la physique. Nous avons calculé et remonté notre transformateur de puissance, calculé la fréquence du multivibrateur. En outre, nous ne voulions pas gaspiller l’énergie dans les résistances d’anode de ballast, donc nous avons décidé de restreindre le courant du tube de Nixie par un inducteur, étant donné qu'ils s'allument par impulsions. Pour la commutation des cathodes, nous utilisons des transistors à haute tension et pour les anodes, des optocoupleurs. Bien qu’Elektor ait publié de nombreux projets basés sur les tubes Nixie, notre objectif n’était pas l’affichage en soi, mais plutôt d’apprendre l’expérience dans les fondements de l’électronique.
Avez-vous un projet de rêve ?
Mon projet de rêve est la conversion de l’énergie électrique directement en biomasse. L’énergie solaire, surtout en Californie, est omniprésente. Mais vous ne pouvez pas remplir votre estomac avec de l’électricité! Maintenant, je pense à une prochaine étape : comment convertir l’énergie électrique en biomasse. Il y a des tentatives dans la littérature, mais les résultats sont loin d’être pratiques. Le projet exigera probablement une recherche et un développement approfondis d’un bioréacteur doté de toutes sortes de contrôles.
Avez-vous des conseils pour d’autres ingénieurs ou fabricants qui envisagent de créer un espace de travail?
Mon conseil est de toujours chercher à comprendre fondamentalement le système avec lequel vous travaillez, qu’il s’agisse d’un capteur, d’un processeur, etc. Une forte dépendance à l’égard des solutions de « boîtes noires » rend la vie facile; cependant, avec cette approche, on ne peut pas aller plus loin. Une avancée véritablement révolutionnaire, à mon avis, n’est possible qu’en pensant et en opérant en dehors de la "boîte noire".
Aimez-vous apprendre où vos pairs travaillent sur des projets électroniques ? Jetez un coup d’œil à ces autres espaces de travail électroniques.
Que faites-vous comme travail ?
Je suis un scientifique (biologie moléculaire, bio-informatique) travaillant dans un hôpital de recherche sur le cancer. L’ingénierie est mon activité secondaire, dans laquelle nous concevons et fabriquons des équipements de recherche. L’électronique est une partie essentielle de nos appareils.
Parlez-nous de votre espace de travail électronique. Comment le décririez-vous? Où se trouve-t-il?
J’ai un espace de travail "multidisciplinaire" qui combine l’électronique et le laboratoire de chimie ainsi qu’un atelier d’usinage. L’espace est un bâtiment supplémentaire rattaché à ma maison. J’ai cet espace depuis deux ans. Auparavant, mon laboratoire était distribué dans toute la maison.
Lorsque vous avez conçu ou aménagé votre espace, quels étaient vos besoins et vos objectifs?
Mon objectif a toujours été de créer un "mini centre de recherche" qui me permettrait de réaliser divers projets. Certains projets font partie de mon entreprise, tandis que d’autres sont de la recherche pure inspirée par la curiosité. Les projets basés uniquement sur la curiosité sont difficiles à réaliser dans un cadre académique, où il faudrait convaincre les membres de la faculté, mener une bataille difficile, etc. Dans mon propre "mini institut de recherche" moi-même et mes collègues pouvons faire tout ce que nous trouvons intéressant!
Quels sont vos intérêts techniques? Sur quels types de projets travaillez-vous dans votre espace de travail?
Mes intérêts techniques tournent principalement autour de l’électronique analogique, où les principes physiques jouent un rôle plus important que les logiciels. J’aime les tubes à vide et les tubes Nixie, la radio amateur et les capteurs. En même temps, avoir un composant numérique intelligent peut être aussi très amusant. Cependant, avec les CPU et les MCU, j’ai une relation spéciale. Je veux connaître le niveau le plus bas possible de fonctionnement, les registres, les modes. Les choses comme l’assemblage / C-type ! En d’autres termes, avoir une bibliothèque en boîte noire qui "fait tout" est plutôt ennuyeux pour moi.
Quel genre d’équipement et d’outils avez-vous dans votre espace de travail?
J’ai une station de soudage, un générateur de fonction Rigol, un oscilloscope Siglent, des alimentations, un autotransformateur variac et un enrouleur de bobine. De plus, j’ai un variateur électronique de vitesse VFD (pour faire fonctionner des moteurs triphasés), un très grand transformateur sur poteau, une perceuse, une scie à ruban et une meuleuse. Enfin, j’ai de la verrerie de laboratoire, des brûleurs et une torche oxy à haute température.
Selon vous, quelle est votre pièce d’équipement ou d’outil la plus importante ou la plus précieuse et pourquoi?
Du point de vue électronique, je crois que la pièce la plus précieuse est l’oscilloscope Siglent. C’est une machine merveilleuse : toutes sortes de modes de détection, mathématiques, spectroscopie par transformée de Fourier, RMS, statistiques. Également, très intuitif à utiliser. Le manuel était littéralement de deux pages.
Y a-t-il quelque chose de spécial ou unique dans votre espace ?
Mon espace de travail est un laboratoire à grande échelle. J’ai installé une plomberie pour l'eau et le gaz naturel. En outre, mon laboratoire est connecté à une tour d’antenne de ~20 m, qui se trouve sur ma propriété. La salle a aussi une histoire intéressante. L’ancien propriétaire était ingénieur à la NBC; c’était son studio de radio amateur. J’ai trouvé des choses amusantes ici comme un récepteur de radio d’automobile à lampe (superhétérodyne) avec un convertisseur électromécanique CA-CC. (Je l’ai fixé ; il fonctionne très bien ici dans mon atelier.)
Prévoyez-vous quelque chose de nouveau pour votre espace?
Je prévois d’étendre mon équipement de radio amateur pour passer de l’UHF aux bandes HF. Un jour, je parlerai à l’Europe via skywave (propagation ionosphérique) ! Comme un plan à long terme, Je travaille à la mise en place d'un équipement à tube électronique dans mon laboratoire.. Qui ne souhaite pas jouer avec des faisceaux d’électrons après tout?
Avez-vous un projet électronique préféré ? Qu’avez-vous construit et pourquoi ? Qu’avez-vous appris ?
Mon projet préféré était le développement d’un capteur diélectrique liquide. Nous développions un équipement de recherche pour un client, dans lequel le niveau d’eau déionisée (diélectrique) devait être contrôlé dans un petit compartiment fermé en acier inoxydable à température élevée. Le système devait être extrêmement robuste et assez peu coûteux. Après de nombreuses expériences, nous avons découvert que de simples flotteurs ou les capteurs optiques étaient inadéquats. Pour revenir aux principes physiques, nous avons fini par créer une antenne à l’intérieur du compartiment qui a changé son impédance CA au contact de l’eau déionisée. L’impédance a été mesurée par plusieurs amplificateur opérationnel (ampli-op) en conjonction avec un détecteur. Les transistor à effet de champ (FET) ont effectué le gros travail d’ouverture et de fermeture des électrovannes.
L’aspect le plus étonnant de ce projet est l’insuffisance des solutions disponibles sur le marché : trop chères, trop grandes ou trop fragiles. Comprendre les principes physiques a fait le travail à la fin. Tout ceci a été très satisfaisant!
Travaillez-vous actuellement sur un projet d’électronique ou de programmation?
Actuellement, je termine un affichage numérique à 10 chiffres du tube Nixie. Il fournit deux entrées numériques : l’une est le numéro à afficher, l’autre est le choix du tube à allumer. Il sera finalement connecté à une sortie numérique.
J’ai commencé ce projet avec mon fils pour lui présenter l’électronique et lui montrer que l’électronique est une activité basée sur la physique. Nous avons calculé et remonté notre transformateur de puissance, calculé la fréquence du multivibrateur. En outre, nous ne voulions pas gaspiller l’énergie dans les résistances d’anode de ballast, donc nous avons décidé de restreindre le courant du tube de Nixie par un inducteur, étant donné qu'ils s'allument par impulsions. Pour la commutation des cathodes, nous utilisons des transistors à haute tension et pour les anodes, des optocoupleurs. Bien qu’Elektor ait publié de nombreux projets basés sur les tubes Nixie, notre objectif n’était pas l’affichage en soi, mais plutôt d’apprendre l’expérience dans les fondements de l’électronique.
Avez-vous un projet de rêve ?
Mon projet de rêve est la conversion de l’énergie électrique directement en biomasse. L’énergie solaire, surtout en Californie, est omniprésente. Mais vous ne pouvez pas remplir votre estomac avec de l’électricité! Maintenant, je pense à une prochaine étape : comment convertir l’énergie électrique en biomasse. Il y a des tentatives dans la littérature, mais les résultats sont loin d’être pratiques. Le projet exigera probablement une recherche et un développement approfondis d’un bioréacteur doté de toutes sortes de contrôles.
Avez-vous des conseils pour d’autres ingénieurs ou fabricants qui envisagent de créer un espace de travail?
Mon conseil est de toujours chercher à comprendre fondamentalement le système avec lequel vous travaillez, qu’il s’agisse d’un capteur, d’un processeur, etc. Une forte dépendance à l’égard des solutions de « boîtes noires » rend la vie facile; cependant, avec cette approche, on ne peut pas aller plus loin. Une avancée véritablement révolutionnaire, à mon avis, n’est possible qu’en pensant et en opérant en dehors de la "boîte noire".
Aimez-vous apprendre où vos pairs travaillent sur des projets électroniques ? Jetez un coup d’œil à ces autres espaces de travail électroniques.
