pistes pour dilater une échelle

[juju60123]

bonjour
j'aimerais avoir votre avis sur mon raisonnement avant de faire ma plaquette d'éssais .

je possede un circuit mic640 équipé de 4 entées analogiques 0 à 5 volts qu’il convertit en numérique avec une précision de 8 bits, ce qui lui donne une résolution de 20 mV.
en entrée je place un capteur de temperature lm335 qui donne en sortie 10mV par degré.

du coup ma résolution est de 2 degrés.
j'utilise une plage de mesure de 20 a 100 degrés .
Si je décale avec un ampli op monté en soustracteur et une tension de référence mon echelle de mesure de façon a avoir 0V a 20° je me trouve avec 100mV a 100 degrés.
est'il possible alors possible a l'aide d'un ampli op d'amplifier/dilater ce signal afin de pouvoir utiliser toute l'echelle du mic640 (0 a 5 V)
merci de vos reflexions
Alain..... faible en electronique...... mais ça viendra!
-----

[gcortex]

bsr,
moi je laisserais de 0 à 100 et j'amplifierais par 5
1K entre l'entrée - et la masse et 3,9K + 100ohms entre sortie et entrée - d'un ampli op type TL081
il faudra probablement l'alimenter avec du 6V min, et sans alim négative, il risque de déconner en dessous de 10°C

[invite22c0acb2]

Bonjour, mais il me semble que tu t'es répondu toi meme, vu qu ele LM335 sort une tension proportionnelle a la temperature et qu'elle est le 1/100 de la valeur de la température en °Kelvin.Il suffit juste de soustraire 2.73V, tu l'auras en 1/100 de °C. Tu n'auras qu'a l'amplifier de 10 et le tour est joué, ta plage sera entre 0°C et 50°C

[polo974]

Un seul ampli op suffit: lm358 par ex (pour rester chez NS...)
le lm335 sur l'entrée +
une 4.7k de la sortie à l'entrée -
un pont diviseur 2.7k à la masse, 2.2k au +5V, point milieu sur l'entrée -

et c'est in the pocket.

explication: à 0°, le lm335 sort 2.73V.
Pour annuler ça, il faut autant en offset sur l'entrée-, c'est le rôle du pont diviseur 2.7k, 2.2k => 0V à 275.5°K soit 2°C aux tolérances près... (prévoir éventuellement une 47k en // avec la 2.2k pour recentrer la gamme)

En sortie, on veut (en gros) un delta de 5v pour 100° soit 50mV/°, il faut donc un gain de 5.
L'entrée - est référencée au travers d'une résistance équivalente de 1.2k (environ), il en faut donc une 4 fois plus grosse en contre réaction (sortie vers entrée -), soit 4.7k.
gain = 1+4.7/(2.2//2.7) = 4.877

20°C => (20 - 2) * .01 * 4.877 = 0.88V
100°C => (100 - 2) * .01 * 4.877 = 4.78V
5V => 5/(.01 * 4.877) + 2 = 104°C

Tout ça étant bien sûr soumis aux tolérances d'alim et des résistances (beau calcul en vue)...

Pour peaufiner, il est possible de mettre des potars, mais ensuite, il faut les régler (1 potar de 5k pour le pont diviseur, et un autre pour remplacer la 4.7k fixant le gain, commencer par régler le pont diviseur)...

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bjr à tous,
Je trouve cela bien compliqué comme solution.
Et si on DIVISAIT par ex par 10 (diviseur potentiométrique) le signal d'entrée.
Ex :soit 20 mV délivrée par la sonde, aprés diviseur on retrouve 2mV /degré.
Qui reste à appliquer au mic640.
Chaque fois que cela varie de 2 mVà son entrée,il indiquera 1 degré REEL.
Si la plage de mesure n'est pas suffisante , on divise par 100 si nécessaire (ou toute autre valeur de division, mais faudra faire une petite gym cérébrale ensuite).
Me semble que c'est le plus SIMPLE.
Cordialement

[F4DXU]

Bonjour juju60123, BES & all,
Il faut prendre des vacances BES
Il n'a déjà que pov' résolution de 2 degré, si tu divise par 10 il vaudra mieux prendre un thermomètre à mercure comme ceux que l'on se mettait .... sous la langue

[f6bes]

Il faut prendre des vacances BES
I

Bon , je vais éviter le Soleil et me relaxer les neurones !!!
A+

[turquier]

bonjour,
j'ai trouvé ,pour la dilatation de l'échelle, si il y a encore du soleil,elle se dilate mieux encore si elle est en métal....
je suis à la retraite et mes neurones se dilatent aussi.

[juju60123]

bonjour
en tous cas une chose est sur: on s'occupe de moi
demain je fait des test sur la base de la proposition de Polo974 qui est dans la meme réflexion que Gcortex
je pense alimenter l'ampli op avec une tension superieure a 5V pour eviter les problèmes en fin d'échelle, mais il faut que je limite la sortie a 5v pour eviter de detruire mon mic640 (temp sup a 100°) je pense utiliser une diodes de protection zener

ps pour info quelqu'un sait comment fonctionne ce syteme de protection par diodes

Cet étage d’entrée est protégé des tensions excessives au moyen des résistances R7 à R10 et des diodes D6 à D13
http://www.tavernier-c.com/acquisition_analogique.htm

bonne soirée , et merci
Alain

[chatelot16]

il faut en general alimenter l'ampli op par une tension superieure et une tension negative : c'est dangereux pour le pic de recevoir une tention superieur a son alim ou inferieur a sa masse , sauf si le courant est limité a une valeur tres faible

il suffit presque de mettre une resistance entre la sortie de l'ampli et le pic , mais cela pourait reduire la precision : la solution est de brancher le circuit de contre reaction apres cette resistance de limitation de courant pour avoir a la fois la securité et la precision

il existe aussi des ampli op a sortie CMOS qui fonctionnent sans pertes de tension mais il sont tres peu precis

[polo974]

...
pour info quelqu'un sait comment fonctionne ce syteme de protection par diodes
bonne soirée , et merci
Alain

Les ci actuels ont généralement d'office des diodes de protection en interne sur les entrées (à vérifier dans la doc), il suffit de limiter le courant avec un 10k par exemple (négligeable face à l'impédance d'entrée du ci) et en plus en ajoutant une petite capa, ça fait un filtre passe bas...
Mais le mieux est de ne pas se compliquer la vie, d'utiliser des aop rail to rail en 5V.

Les sorties CMOS ont intrinsèquement des diodes... en fait, même pire, une petite recherche sur "latch-up" en dira plus... (but mainly in english...)

Pour une def sur 8bit, le plus mauvais aop rail to rail fera l'affaire, vu que la précision, c'est l'offset et la contre réaction (et donc les résistances à 5%...) qui la font.

Et si c'est réglable (2 potars), les offsets divers et variés de l'aop pourront être annulés sans problème,
re-et si c'est fixe une calibration logicielle est toujours possible!

[juju60123]

coucou
merci j'ai fait quelques éssais avec ce que j'avais sous la main: résistances chinoise et circuit lm348N c'est a paufiner mais sur le principe c'est OK.
comme j'interprete les tempétatures dans un petit bout de code VB c'est facile de corriger les glissements
la maquette
http://img528.imageshack.us/img528/8...640x480ke3.jpg

résultat( ma formule est fausse mon but etait de controler la courbe)
http://img529.imageshack.us/img529/6...640x480jq4.jpg

qui connait la référence d'un circuit rail to rail fonctionnant sous 5 V et facile a trouver un peu partout.
Comment savoir si un circuit est rail to rail, j'ai ete voir la faq sur ce sujet mais ce n'a pas éclaircit ma lanterne
encore merci et soyez sur j'ai encore plein de projets (vive la retraite )

alain

[polo974]

Salut,
Dans le cas présent, il n'est pas utile d'avoir des entrées rail to rail (vin varie de 2.7V à 3.7V en gros).

Pour ce qui est des aop (comme pour les autre composants...), le mieux est de fouiller les sites constructeurs et de feuilleter les notes d'applis.

Par ex pour le LM358, en fin de page, il faut jeter un oeil sur l'AN-116 (Application Note 116 Use the LM158/LM258/LM358 Dual, Single Supply Op Amp).

On peut voir qu'il est recommandé de mettre une mettre une résistance en sortie vers l'alim moins (la masse en mono tension) de qq kohms.

Ensuite, on peut se balader et voir que les LMV321 (simple), LMV358 (double), LMV324 (quadruple) sont sympas aussi mais on tombe dans les CMS...

[juju60123]

bonjour
je vais commmander des LM358, sur le principe ça marche, mais c'est dur quand ce n'est pas sa formation
merci

[juju60123]

bonjour
bon j'ai mes lm358: je vais essayer ce soir . mais dans l'ensemble, au vue des essais je suis confiant.

par contre j'ai acheté deux mic640 (en fait c'est des pics), le premier, je le greffe sur un systeme déja existant, d'ou l'obligation d'utiliser mon lm335.

pour le deuxieme je vais faire un pont diviseur avec une resistance fixe et une ctn de 100k, mais impossible de trouver sur le net la courbe resistance/temperature.
Avez vous des pistes pour faire un étalonnage simple (precision a un ou 2 degrés) : deux points de mesures et une droite! ou plusieurs points de mesures et des portions de droite?

je dispose d'une vielle revue PCteam n°27 ou il est dit:
(sur le graphique çi joint notez que cette courbe suit une variation logarithmique. Une representation avec une echelle semi-logarithmique nous donne la courbe linéaire.....)
mes connaisances en electroniques etant egales a mes connaisances en math soit proche de zéro, j'ai trouvé sur le net une feuille exel permetant d'imprimer un papier log-log..... mais comment on fait!!!
oui je sais j'ai l'esprit qui bat la campagne
amicalement Alain

[polo974]

En cherchant 5s, on trouve une courbe de CTN 100k ici:

donc en gros:
0°C: 300k
20°C: 100k
40°C: 43k
60°C: 20k
80°C: 10k
100°C: 5.3k

en fait il faut du papier semi-log ici...
mais sous excel, c'est assez facile, vu qu'on peut choisir pour chaque axe d'un graphe d'afficher en linéaire ou en log
donc axe des résistances en log (axe/échelle...), valeur min 1, max 1000 (0 est interdit sur une échelle log) et option du grahique/quadrillage quadrillage principal et secondaire pour l'axe log.

La loi grosse louche est de la forme T°C = 140 - 60*log(R) avec R en Kohm

Mais en fait, en la mettant dans un pont diviseur avec disons une 22k, on obtient une réponse quasi linéaire (à 3% de la pleine échelle soit à 3°C près).

On peut faire joujou dans excel en ajoutant une résistance en // à la CTN et en jouant sur la résistance formant le pont...

[juju60123]

bonjour
ok, j'avais vu ce site, en fait c'est une copie exacte de l'article de pcteam n°27..
par contre ls précisions supplémentaires que tu me donne Polo974 me plaisent fortement
amicalement Alain

[juju60123]

rebonjour
bon, en fait avec l'ampli operationnel ça marche depuis quesques jours, un peu pointu a regler mais c'est OK.
j'ai abandonné la piste de la thermistance car je travaille un peu a l'aveugle.

avec le lm335 c'est plus simple je regarde ma tension en sortie du lm335 et la tension a la sortie de l'ampli, ce qui me permet de controler la dérive de l'ampli.

je vais faire huit montages pour mes deux mic640 (2fois quatres entrées)
par contre je vais certainement placer un suiveur entre la référence de tension et l'étage ampli ce qui me fait juste rajouter une 1.2k.
je trouve souvent sur ce net ce genre de montage en ampli non inverseur, quelqu'un peut me dire le role des résistances supplementaires

ici un ampli gain de 10
http://img151.imageshack.us/img151/9...nstitresc0.jpg

ici le montage de base
http://img261.imageshack.us/img261/3299/ampo10hp9.gif

merci
amicalement Alain

[polo974]

Un ampli op s'il est "bien" monté, c'est à dire en gros avec un retour de la sortie sur l'entrée - se débrouille pour mettre sa sortie de telle sorte que la tension sur l'entrée - est la même que celle sur l'entrée + .

A partir de là, on peut tout déduire.

(la suite plus tard... miam miam)

[juju60123]

bonsoir a tous
Polo974 j'espere que tu n'es pas en vacance car je voulais te dire que ça marche super ton idée. j'ai juste mis la reference de tension avec un suiveur et une 1.2 sur l'autre entrée- pour me faciliter les réglages.
j'ai aussi alimenter le circuit sous 9V (j'avais que ça sous la main) mais je pense 6V aurait été suffisant car le LM358 se bloquait vers 1V et a partir de 4V
voici une capture d'écran qui me permet de verifier le glissement de l'ampli: en vert lecture directe depuis le LM335, en blanc lecture avec un gain de 3 et quelque (je en me souviens plus bien). (ben oui résistances pas chere et pas précises)
On s'apperçoit que les courbes se suivent, mais que la courbe blanche me donne une meilleure resolution surtout sur les variations de temprérature (ce que je cherchais)
donc encore merci a tous

le lien vers la capture d'écran--->
http://img521.imageshack.us/img521/4262/essaisgn2.jpg

ps ici dans un autre post on m'a donné de bonnes adresses sur les AOP : c'est ici si cela interesse quelqu'un--->
http://forums.futura-sciences.com/thread157715.html

ps2 comme j'alimente mon lm358 avec une tension superieure en cas de pepin je risque de dépaser 5V sur l'entrée de mon convertisseur analogique je voudrais mettre une zener pour ecréter toutes tensions superieure a 5v....... mais comment on fait?
merci pour votre aide
Alain

[polo974]

...
ps2 comme j'alimente mon lm358 avec une tension superieure en cas de pepin je risque de dépaser 5V sur l'entrée de mon convertisseur analogique je voudrais mettre une zener pour ecréter toutes tensions superieure a 5v....... mais comment on fait?
merci pour votre aide
Alain

Salut, j'ai eu un coup de flemme pour la suite des aops, mais comme on trouve déjà tout en long et en large...

En fait, ton microcontrôleur a sûrement des diodes de protection sur ses entrées, il suffit d'intercaler une résistance de 22k (grosse louche) en série pour limiter le courant. Il n'y a pas besoin de zener.
A pire (en cas de doute sur la diode en interne), une diode entre l'entrée (et donc derrière la 22k rajoutée) et le 5V permet d'éliminer tout risque.
Kathode au +5V, Anode sur l'entrée. J'écris avec un K, ça ressemble au dessin de la diode, la barre du K = la barre du dessin = la barre sur la diode...

En plus une fois la 22k en place en série, derrière la 22k, l'ajout d'un condo à la masse permet de faire un filtre RC passe-bas (f=1/(2*pi*r*c) donc c=1/(2*pi*r*f)).

[juju60123]

bonjour

[juju60123]

bonjour
deux questions....... encore!!!
1)quelqu'un peut m'expliquer comment fonctionne les diodes de protection car j'ai testé et c'est OK : sans diode j'arrive a monter a 12V et avec les diodes c'est bien écrété a 5.05 volts
2) quelqu'un connait un logiciel sympa pour faire ses schemas (gratuit si possible)

encore merci a tous
http://img521.imageshack.us/img521/2...024x768ai4.jpg
http://img356.imageshack.us/img356/5...024x768mr3.jpg