Convertir un signal (0-75mV) en 0-5v

[val.du.12]

Bonjour à tous !

Voila afin de suivre la puissance délivré par mon éolienne (maison) j'ai à ma disposition un shunt 30a qui me fournit un signal proportionnel à l'intensité entre 0 et 75 mV. Mon soucis est que j'aimerais pouvoir le lire avec mon Arduino (donc en 0-5v).

J'avais pensé à un ampli op (je connais grosso modo le principe) mais j'aimerais avoir vos avis ? Je suis aussi un peu perdu avec les différentes valeurs d'impédance d'entrée de ce type de circuit ...

De plus est t'il normal que la lecture via une entré analogique ne soit pas "super précise" ? (différence constaté entre Arduino et un multimètre).
En effet je lis ma tension via un pont diviseur de tension 25v > 5v et je trouve des écarts (0.4v sur 12v).

Merci beaucoup !

Valentin
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[Patrick_91]

Bonjour,

Oui en gros une amplification par 50 ou 100 permettrai de travailler de façon un peu plus facile avec l'Arduino.
Pour la précision du convertisseur A-->D ce n'est peut être pas précis, certes mais il suffit de faire un calibrage et de régler le convertisseur, ou bien d'appliquer un table de correction par soft avant d'afficher le résultat de mesure.


A plus

[sandrecarpe]

Salut,
C'est vrai que l'ADC de l'arduino est bof. J'avais expérimenté un voltmètre pour l'affichage de la tension de sortie de mon alim mais la tension de sortie en fonction de la tension d'entrée n'était même pas une fonction linéaire...
Je me tournerai vers un ADC externe la prochaine fois

[jiherve]

bonjour
l'ADC fonctionne de façon satisfaisante(compte tenu de la résolution choisie 10 bit max) s'il est utilisé de façon correcte c'est à dire avec une calibration offset et gain et une impédance de source suffisamment basse et bien sur une réalisation correcte, routage ,découplage etc etc
Pour la question un AOP rail to rail in out gain 67 fera le boulot.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[val.du.12]

D'accord merci beaucoup pour la réponse c'est ce qui me semblé.

Pouvez vous m'éclairer un peu sur les composants nécessaire à la réalisation de l'AOP (ref ..) !

Car j'ai bien compris le fonctionnement, ce type de schéma me semble convenir :
http://www.elektronique.fr/cours/AOP...-inverseur.php
Mais je n'ai aucune idée sur la valeur des résistances à respecter, le choix du composant ...

Merci beaucoup !

[sandrecarpe]

Tu as la formule et le montage donnés dans ton lien
Tu as besoin d'un gain en tension de 67 (5 V/75 mV)
C'est à dire Vs/Ve = 67
Tu fixes une des deux résistances et tu en déduis l'autre

[val.du.12]

Oui j'ai vu pour le gain mais pour la valeur des résistances, cela n'a pas d’importance ? (Plutôt élevée, faibles ...). Merci

[antek]

Oui j'ai vu pour le gain mais pour la valeur des résistances, cela n'a pas d’importance ? (Plutôt élevée, faibles ...). Merci

Selon le circuit, de 20k à 200k.
Commencer les essais avec avec 200k.

[sandrecarpe]

En général, R1 = 1k c'est une valeur passe-partout
J'ai vu quelques part qu'il est préférable d'avoir pour le même gain les résistances les plus faibles

[sandrecarpe]

Selon le circuit, de 20k à 200k.
Commencer les essais avec avec 200k.

Pour R2

''

[DAT44]

Bonjour,
pour l'AOP, tu peux prendre un LM358, les entrées peuvent descende a 0V, par contre, il a un petit drop out en sortie, donc pour le gain tu peux prendre des résistances 1K et 47K cela donne un gain de 48, soit avec ton shunt une résolution de 120mV par ampère ...

[Vincent PETIT]

Salut,
Je vois que le LM358 a un input offset voltage de 7mV max. Ça ne fait pas beaucoup par rapport aux tensions en jeu en sortie de shunt ?

Ça fait presque 10%.

[val.du.12]

D'accord merci pour vos réponses !

J'ai trouvé sur le net le schéma suivant :



Merci de me donner vos avis !

[DAT44]

Bonjour,
visualisation de la tension de la batterie sur ADC0 (333 mV/V)
visualisation du courant de charge de la batterie sur ADC1 (100 mV/A)
visualisation du courant de décharge de la batterie sur ADC2 (100 mV/A)

[sandrecarpe]

Bonsoir,
Que vient faire l'aop du haut ?
Pour moi il n'y a besoin que de celui du bas et sans la 10k

[Seb.26]

Tu peux aussi utiliser une référence de tension externe de ... 80mV par exemple ... et plus besoin d'AOP et autre ... pour avoir une valeur "propre", il faut lire la spec (couper certains modules le temps de l'acquisition...etc...) et faire 'n' mesures pour calculer la valeur moyenne ... ... et ensuite effectivement appliquer un étalonnage sur ce résultat.

[DAT44]

Bonjour,

Bonsoir,
Que vient faire l'aop du haut ?
Pour moi il n'y a besoin que de celui du bas et sans la 10k

comme ici, tu ne mesure que le courant débité, l'AOP du haut est sans objet.
La 10k, ici, est utiliser pour compenser le "Bias Current" de l'AOP.

[sandrecarpe]

Bonjour,

comme ici, tu ne mesure que le courant débité, l'AOP du haut est sans objet.
La 10k, ici, est utiliser pour compenser le "Bias Current" de l'AOP.

Dans ce cas là c'est pas une résistance de 2M qu'il faudrait ?

[val.du.12]

Oui le seconde AOP est pour visualiser le courant de décharge (pas utile dans mon cas).

Donc ce schéma avec uniquement un AOP pourrais fonctionner ?

Merci beaucoup pour votre aide

[sandrecarpe]

Oui mais il faut voir savoir quelle plage de courant tu comptes mesurer, car avec un tel gain pour l'aop, un courant de plus de 50mA qui passe dans le shunt endommagera l'arduino

[DAT44]

Bonjour,

Oui mais il faut voir savoir quelle plage de courant tu comptes mesurer, car avec un tel gain pour l'aop, un courant de plus de 50mA qui passe dans le shunt endommagera l'arduino

non, comme le LM358 est sur la même alim que l'arduichose (5V) il n'y a pas de risque.
Comme on part d'un shunt de 0,5 milliohm (0,5 mV/A) et que on amplifie par 200 on a 100mV/A de résolution, compte tenue du Drop-out du LM358, la mesure est bonne jusqu’à 35 ampères.
Par contre, comme ici il y a un gain élever (201), il est probable qu'il faille gérer un problème d'offset, par hard ou soft (ou les deux).

[sandrecarpe]

Ah oui j'avais pas vu pour l'alimentation
Par contre je sais pas comment tu trouves qu'à 32A on a encore une mesure valide.
Si on suppose que l'aop sature à 5V en sortie, cela correspond à une tension d'entrée de 25mV et donc un courant de 500mA dans la résistance. Au dessus la mesure n'est plus valide

[DAT44]

Bonjour,

Si on suppose que l'aop sature à 5V en sortie,

c'est plutôt 3,5 volts

cela correspond à une tension d'entrée de 25mV

oui

et donc un courant de 500mA dans la résistance.

NON, I = U/R

0,025 / 0,0005 = 50 ampères

[sandrecarpe]

Mille excuses, j'ai cru que le shunt faisait 0,5 ohm

[Antoane]

Bonjour,

Dans ce cas là c'est pas une résistance de 2M qu'il faudrait ?

Il faut une résistance proche de l'impédance de source du générateur de thévenin équivalent, soit 10k//2Meg ~ 10k.
Sachant qu'avec un AOP moderne, les courants de biais de l'ordre de la dizaine/centaine de nA engendrent des offsets généralement négligeables, rendant ces résistances souvent inutiles.