Votre montre connectée peut devenir un ampèremètre

Quelques tours de fil et le tour est joué : une montre connectée conçue à l’origine pour la radiogoniométrie devient un ampèremètre d’une résolution de 10 mA.

Cela peut sembler fou, mais voici ce qu’il en est de cette invention.

Une astuce permettant de transformer une montre connectée en ampèremètre

Le pseudo-fabricant « jp3141 » a trouvé une astuce pour le propriétaire d’une smartwatch qui avait besoin d’effectuer des mesures de puissance en urgence. C’est inhabituel, mais il a réussi à transformer la montre connectée qui lui faisait office de magnétomètre intégré en ampèremètre. Officiellement, c’est comme placer une Apple Watch dans un assemblage de bobines imprimées en 3D.

Un procédé basé sur de la logique pure

Les Apple Watch plus récentes que la série 5 ont une boussole. Et elles contiennent également un magnétomètre. Dans les smartwatch, un magnétomètre est là pour trouver le nord magnétique. C’est afin d’améliorer les capacités de navigation et le suivi des gestes. Cependant, comme il mesure les champs magnétiques, c’est aussi le cas pour d’autres tâches.

Par exemple, la montre connectée est un détecteur de métaux ou, dans le cas présent, comme un ampèremètre. Et cela, sans rien d’autre qu’un fil de cuivre. Celui-ci est sensible aux champs magnétiques provenant de courants proches. Ce qui explique que jp3141 a pu entreprendre ce projet.

Cette démonstration utilise une bobine de fil autour de la montre pour modifier le champ magnétique détecté. C’est assez simple à comprendre en apparence. Mais il faut un certain doigter pour construire ce petit appareil.

Fabrication de la montre connectée transformée

Il faut une bobine de fil circulaire avec N spires et un diamètre D. Celui-ci génère un champ magnétique de B = u0.I/D (u0 est défini comme étant 4.π.10^-7). C’est pour fabriquer un ampèremètre à placer sur une montre connectée.

Jp3141 explique qu’une montre d’un diamètre d’environ 48 mm, 5 spires avec 1A génèrent un champ de 5 * 4.π.10^-7 * 1/0.048 = 131 uT (ou 1,3 gauss). Cela s’apparente à une Apple Watch 5.

Comme le magnétomètre n’est pas centré dans la bobine, la sensibilité réelle est légèrement inférieure. Le magnétomètre se trouve généralement dans le coin inférieur droit de la montre. 100 uT/A est une approximation raisonnable qui peut être améliorée par un étalonnage.

Le fil de cuivre est la clé de cette invention

Même sans étalonnage, il est possible d’utiliser une application qui donne accès aux relevés bruts du magnétomètre. Cela peut mesurer les variations de courant jusqu’à environ 10mA. Pour cela, il suffit d’utiliser une bobine de fil de cuivre à cinq tours autour d’un cadre imprimé en 3D pour placer la montre en son centre.

La même astuce serait efficace sur d’autres appareils dotés d’un magnétomètre. Mais cela devient plus difficile. Le hack fonctionne mieux avec le magnétomètre au centre de la bobine. Les appareils plus grands comme les smartphones et les tablettes sont plus susceptibles de l’avoir plus excentré qu’une petite montre connectée.

Tout le monde peut retrouver le projet sur GitHub. Là, il y a un fichier STL permettant d’imprimer le cadre de la bobine pour une Apple Watch Series 5 sous la licence publique générale réciproque GNU 3.