Switch reed demande d'information

[rafffel]

Bonjour,

Dans le cadre de la réalisation d'un capteur type alfano (capteur de tour sur circuit piste moto etc) avec un arduino j'ai becoin de quelques informations technique.

J'ai trouvé sur internet des montage de capteur alfano qui me choque exemple :
c01.png

ce montage me parait abberant et dangereux (même si dans mon utilisation le temps de switch serait court) car capable de crée un court circuit en cas de déclenchement du capteur mais mes cours d'éléctronique étant lointain j'ai peut être manqué quelques choses.

Du coup je pensais partir sur un montage de ce type :
basic-reed-switch-circuit_s.png

la resistance serait plutôt de 1kohm et J1 une entrée digital de l'arduino

Quel est donc le montage le plus aproprié et quel est l'interêt du premier ?


2e question :
les switch reed sont des switch a lamelle magnétisé de ce que j'ai compris.
l'orientation de se dernier me semble donc importante est-ce le cas ?

3e question :
Les switch reed ont des sensibilité donné comme 10AT - 30AT qui corresponde au seuil du champs magnetic minimal et maximal detecté
quelle est le risque a dépassé le champ maximal du switch ,y'a t-il un risque de destruction du switch ?


Merci d'avance cordialement
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[Falcon1990]

Salut rafffel,

Je ne suis pas connaisseur de switch reed mais j'ai quelque notion d’électronique.
Pour tes schémas électriques, pour moi, il est claire que le premier schéma est une aberration...
C'est donc le second qu'il faut choisir, ou presque...

Il est plus juste de placer la résistance au VCC car elle permettra d'induire un courant définit à l'entré de ton arduino.
Cela veut dire qu'il te faut inverser l'emplacement de ton switch et de ta résistance.

Pour le calcul de la résistance c'est une simple lois d'ohms.
Il faut tout de même savoir quel courant l'entré de l'arduino a besoins au minium et surtout au maximum pour pas le faire griller (les transistors internent aux GPIO ne supporte pas de gros courant).
On va dire que ton système fonctionne sous 5V et que tu a besoin de 1mA de courant pour ton entrée arduino.
U = R * I => R = U / I => R = 5 / 0.001 => R = 5000 ohms => normalisé série E12 4700 ohms et comme ça on à un peut plus de 1mA.

Une dernière chose, quand le switch va conduire (à toi de voir si c'est quand l'aiment est devant le switch ou pas) le niveau logique d'entré sur ton arduino sera "0" donc 0V et inversement quand le switch ne conduira pas se sera un niveau logique "1" soit 5V sur l'entré de l'arduino.

Pour les 2 autres question je n'ai pas de réponse sûr, cela dit:
Je pense que l'orientation de l'aiment est importante et du coup l'orientation du switch aussi.
En reference la page wikipediat ci-dessous qui au travers du schéma me fait pensé que l'orientation a son importance....
https://fr.wikipedia.org/wiki/Interrupteur_reed
Je pense également que la sensibilité est importante mais moins critique que l'orientation pour le fonctionnement du système.

Pour terminer il existe d'autre moyen de détecter le passage, on va dire d'une moto dans ce cas.
Des capteurs infrarouges type led IR. Tu peux soit les utiliser en barrière ou en réflexion (2 types de capteur différent).
Où encore des capteurs ultrasoniques.

Voilà ce que je peux te dire, j’espère que tu pourra en faire quelque chose.
A+

[PIXEL]

tout dépend du "3 volts"

exemple type du shéma très incomplet...

si c'est l'entrée de l'arduimachin avec une résistance de tirage au plus alim : pourquoi pas.

[rafffel]

@Falcon1990:

Merci pour tes réponses ça conforte mes idées.
effectivement après avoir fouiller je pensais même utiliser les pullup de l'arduino pour être tranquille (les resistance interne sont entre 20Kohm et 50kohm sur 5v .
Et effectivement la detection sera lors du passage a 0 jusque la aucun soucis .

Pour la detection d'un passage de moto si je souhaite passer par un interrupteur reed c'est tout simplement qu'une très grande majorité des circuits sont equipé d'une bande magnetique sur la piste (voir plusieur dans le cas ou il y a des secteurs)

Apres il existe d'autre système moins répandu sur circuits.

Concernant la magnetisation le sens Nord sud ne doit pas poser de probleme (puisque dans l'autre sens le sud aurait etait sur l'autre lame et inversement du coup attirance) mais je pense que l'orientation "horizontal" (les 2 lames parallèle au sol semble indispensable)

@PIXEL:
Le 3v dans le schema serait relier a un palm et l'autre pin a une autre pin du palm.
Mais sincerement ce schéma me plaisait pas trop ça ressemble énormement a un court circuit sur patte sauf si effectivement derrière la pin du palm il y a d'autre composant bref.


Merci a vous

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonsoir,

Pour le calcul de la résistance c'est une simple lois d'ohms.
Il faut tout de même savoir quel courant l'entré de l'arduino a besoins au minium et surtout au maximum pour pas le faire griller (les transistors internent aux GPIO ne supporte pas de gros courant).
On va dire que ton système fonctionne sous 5V et que tu a besoin de 1mA de courant pour ton entrée arduino.
U = R * I => R = U / I => R = 5 / 0.001 => R = 5000 ohms => normalisé série E12 4700 ohms et comme ça on à un peut plus de 1mA.

Le courant d'entrée de l'arduino est proche de 0 (quelques dizaines de nA). D'ailleurs, si tu suppose que le couran d'entrée de l'arduino est de 1mA, quelle est la tension en entrée de l'arduino lorsque le switch n'est pas activé ?
Avec ton circuit et tes hypothèses, c'est environ 0 V, tu vois pourquoi ?
La valeur de la résistance de tirage ne se calcule pas - ou en tout cas pas de manière aussi simpliste. Elle est un compromis entre immunité aux parasites (il ne faut pas que la résistance soit trop grande) et consomation lorsque le switch est fermé (le courant qui s'écoule au travers d'elle est alors perdu).
https://en.wikipedia.org/wiki/Pull-up_resistor

L'animation du lien wiki ne me plait pas, car elle suppose que l'une des broches de l'aimant sera transformée en pole N et l'autre en pole S, alors que c'est impossible (dans les théories physiques actuelles https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_monopole).
Il me semble qu'il faut et qu'il suffit que le REED soit parallèle aux lignes de champs pour qu'il y ai commutation. L'orientation intervient peu : on peut inverser N/S et même présenter l'un des poles au REED.

[Falcon1990]

@Antoane
Non je ne vois pourquoi, et je ne connais pas le circuit interne des GPIO du uP. Cela dit, je crois que c'est une technologie CMOS et donc commandé en tension et pas en courant.
Il y'a tout de même des limites, commander une entrée du uP avec 5V et 1000A à part faire des signaux de fumés...
De plus, les 1mA que je choisi sont aussi en fonction de la consommation (le plus faible possible).
Concernant l’immunité au parasite cela joue un rôle important et qui plus est pour cette application, mais il faudrait des MOhms pour que la pull-up perturbe le circuit.....

Mais quoi qu'il en soit, je suis TRES intéressé à savoir comment tu calcul la pull-up dans les détails ! (peut être dans un autre post).

[Antoane]

Bonjour,

Non je ne vois pourquoi, et je ne connais pas le circuit interne des GPIO du uP. Cela dit, je crois que c'est une technologie CMOS et donc commandé en tension et pas en courant.

Ce sont deux grilles de transistors mosfet. Le courant d'entrée est donc très proche de zéro (tant que la tension reste raisonnable, i.e. entre les tensions d'alim).

Pour le calcul de la résistance c'est une simple lois d'ohms.
Il faut tout de même savoir quel courant l'entré de l'arduino a besoins au minium et surtout au maximum pour pas le faire griller (les transistors internent aux GPIO ne supporte pas de gros courant).
On va dire que ton système fonctionne sous 5V et que tu a besoin de 1mA de courant pour ton entrée arduino.
U = R * I => R = U / I => R = 5 / 0.001 => R = 5000 ohms => normalisé série E12 4700 ohms et comme ça on à un peut plus de 1mA.

Si tu mosdélises l'entrée du Rpi par une source de courant absorbant un courant de 1mA, la tension aux bornes de la résistance de pull-up est de 1 mA*4700 Ohm = 4.7 V. Comme Le "+ de la résistance" est relié au Vcc = 5 V, le "moins de la résistance" (connecté à l'entrée du Rpi) est à un potentiel de 5-4.7= 0.3 V.

Il y'a tout de même des limites, commander une entrée du uP avec 5V et 1000A à part faire des signaux de fumés...

C'ets ça le truc : on ne peut pas fixer à la foix le courant et la tension dans un circuit donné. En effet, ce circuit a une certaine "résistance" (éventuellement au sens généralisé), donc si tu fixes la tension (par exemple 5V), tu ne peux pas choisir le courant : il vaut V/R. De même, si tu fixe le courant, la tension est fixée par le composant, elle vaut R*I.
Quand on parle d'un générateur 5V-1000A, on parle généralement d'une source de tension de 5V, qui peut fournir un courant allant jusqu'à 1000A avant qu'un problème n'arrive à la source.

Concernant l’immunité au parasite cela joue un rôle important et qui plus est pour cette application, mais il faudrait des MOhms pour que la pull-up perturbe le circuit.....

Ca dépend du câblage, de la sensibilité aux parasites du circuit, de l’environnement... quelques kOhm peuvent parfois suffire (câblage long, environnement polué...).

Mais quoi qu'il en soit, je suis TRES intéressé à savoir comment tu calcul la pull-up dans les détails ! (peut être dans un autre post).

Il faut une connaissance détaillé du problème pour faire un calcul précis : modélisation précise des sources de perturbations, conaissance du niveau de bruit admissible, etc.
Ainsi qu'une "fonction de coût" permettant de trancher le compromis entre immunité aux parasites et consommation.
C'est pourquoi on ne fait très généralement pas le calcul ou, à la rigueur, au doigt mouillé.

[Falcon1990]

Je ne te comprend pas bien.
Pour moi la tension VCC est fixe à 5V, c'est bien évidement c'est avec la résistance que l'on va définir notre courant.
Admettons que l'on a un transistor MOSFET canal N avec la source au GND, la commande sur la grille et une tension de saturation VTH de 800mV.
Pour travailler en commutation il y'a 2 règles (pour le canal N).
1: VGS > VTH => saturé (conduit)
2: VGS < VTH => pas saturé (bloqué)
Avec mon schéma si le Reed est fermé alors il y'a 5V sur la grille du MOSFET
=> VGS = 5V
=> VGS > VTH
=> transistor conduit.
Si Reed ouvert, alors il y'a 0V sur la grille du MOSFET
=> VGS = 0V
=> VGS < VTH
=> transistor bloqué
Comme on commande en tension, peut importe le courant (ça je comprend) mais il faut faire attention a la consommation et elle est définit par le choix de la résistance.
Je pense que 4700ohms c'est bon voir même 47Kohms...