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capteur de signal sans fil



  1. #1
    manouch007

    capteur de signal sans fil


    ------

    bonjour, je souhaiterais créer un capteur me permettant de récuperer le signal numérique (PWM) circulant sur un cable sans avoir à couper celui ci..Un genre de pince ampéremetrique mais pour capter un signal de tension. Est-ce possible? Quelle technologie faudrait il utiliser?
    le cable : c'est une sortie de capteur d'angle de type PWM entre 0 et 12V avec des fréquence allant de 500Hz a 5kz..

    -----

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  3. #2
    f6bes

    Re : capteur de signal sans fil

    Bjr manouch....
    Tu ne dit pas si ce capteur doit rester à demeure ou utiliser occasionnellement (et en des endroits différents).
    A demeure, tu peux toujours essayer de bobiner plusieurs dizaines (ou centaines !) de spires sur le cable.Tu induiras certainement qq chose avec des fréquences entre 500 et 5 kHz.
    Esoérons qu'il ne soit pa blindé !!
    Reste à savoir aussi ce qui circuile NORAMALEMENT dans ce cable (continu, alternatif...).?
    Comme tu risques de récupérer beuacoup de chose, il serait intéressant de faire suivre le capteur (aprés une éventuellle amplification) d'un filtre qui ne laisserait passer que les F utiles (passe -bande, filtres sélectifs, etc..)
    Cordialement

  4. #3
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    alors déja le cable n'est pas blindé..
    il circule dessus un signal PWM qui dépend du capteur d'angle en fait..dc ca vari entre 0 et 5V avec du 2.5mA maxi!
    ensuite j'aimerai faire en sorte de créer qqchose qui soit du genre pince ampéremetrique...qqchose qui se clipserai en qques sorte! est-ce du domaine du possible? Merci

  5. #4
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Bonjour

    C'est tout-à-fait possible.

    Deux solutions s'offrent à toi:
    1- détecter la variation de tension dans le câble (par effet capacitif)
    2- détecter la variation de courant dans le câble (par effet d'induction magnétique)
    Il faudra ensuite un amplificateur à fort gain, suivi d'un comparateur à hystérésis pour régénérer le signal PWM.


    Dans le premier cas, on peut utiliser comme sonde deux vulgaires morceaux de conducteur. L'une des sondes doit être appliquée au plus près d'un des fils du câble et, dans le même, le plus loin possible du second fil. A l'inverse, l'autre sonde doit être appliquée au plus près du second fil. C'est la différence de tension (induite par effet capacitif) entre ces deux sondes qui doit être amplifiée, avec un amplificateur à forte impédance d'entrée.

    Une solution alternative serait de remplacer par un contact électrique direct la sonde destinée à mesurer la tension du fil de référence du câble (pince croco sur la masse, par exemple), si toutefois c'est possible.


    Dans le second cas, on peut utiliser une bobine montée sur un noyau magnétique présentant un entrefer ouvert sur l'espace entre les deux fils du câble. Là, c'est le courant induit dans la bobine qu'on doit amplifier, avec un amplificateur à faible impédance d'entrée.

  6. #5
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Un petit schéma pour illustrer mon propos.

    En bas la configuration physique, et en haut le schéma électrique équivalent.
    Images attachées Images attachées

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    alors déja merci d'avoir proposé quelque chose..mais j'ai un p'tit souci, d'une part j'ai en fait mon cable ou il y a le signal et la masse qui passent dans une même gaine donc je peut pas les séparer..
    j'ai essayé de mettre un fil le long de ces câble et j'obtient mon signal sur l'oscillo avec une amplitude de 1V mais une masse qui bouge..et en plus j'arrive pas à l'utiliser car en fait si je mesure au voltmètre j'ai 0 et du coup impossible d'utiliser un AOP derrière!
    sinon mesure inductive : j'ai mis une petite bobine magnétique, avec du cuivre autour et un coté du cuivre à l'oscillo et l'autre à la masse, que j'ai mis autour de mon câble et donc quand je mesure j'ai mon signal à l'oscillo mais forcément j'ai rien au voltmètre vu que c'est à la masse!!!
    Du coup je vois pas comment je peut exploiter mon signal...

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  10. #7
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    help me please..

  11. #8
    m'enfin

    Re : capteur de signal sans fil

    Citation Envoyé par manouch007 Voir le message
    j'ai essayé de mettre un fil le long de ces câble et j'obtient mon signal sur l'oscillo avec une amplitude de 1V mais une masse qui bouge..et en plus j'arrive pas à l'utiliser car en fait si je mesure au voltmètre j'ai 0 et du coup impossible d'utiliser un AOP derrière!
    Un oscillo a une impédance d'entrée de , voire si tu utilises une sonde/10. Des amplis avec entrée FET ont une impédance de , tu dois donc pouvoir récupérer le signal ainsi.
    Pour la masse qui varie, l'utilisation d'un ampli d'instrumentation qui limite l'effet des tensions de mode commun peut améliorer le problème.
    A+

  12. #9
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    bon finalement j'ai mis un fil le long donc ca me donne quelque chose de pas trop mal..maintenant est-ce quelqu'un sais comment faire pour detecter un front montant et un front descendant? Je ne sais pas si c'est possible avec une bascsule!
    Sinon autre soluton, comment détecter la valeur du min et du max qui sont variables?

  13. #10
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    En ce qui concerne la mise en forme du signal mesuré, il faut :
    - filtrer le signal pour éliminer la composante continue et les éventuels parasites secteur (50Hz et 100Hz) à l'aide d'un filtre passe-haut
    - fixer la valeur moyenne du signal à la tension médiane de l'alimentation de tes circuits de manière à pouvoir le traiter correctement
    - amplifier le signal filtré de manière à atteindre un niveau de tension suffisant, avec un AOP par exemple
    - utiliser un comparateur à hystérésis pour obtenir le signal PWM final

    Le seul réglage à prévoir, c'est le gain de ton ampli, qui va dépendre du niveau de ton signal de départ et des seuils de basculement du comparateur à hystérésis.

  14. #11
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Pour illustrer mon propos, voici un chronogramme de ce que l'on doit obtenir.
    Images attachées Images attachées

  15. #12
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    "- fixer la valeur moyenne du signal à la tension médiane de l'alimentation de tes circuits de manière à pouvoir le traiter correctement"
    c'est justement la le problème, quel composant utiliser pour fixer la valeur moyenne quand le rapport cyclique varie?

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  17. #13
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Réponse: une paire de résistances si on a une alim unique (+V/gnd), ou directement le 0V si on a une alim symétrique (+V/gnd/-V).

    En fait, il s'agit de fixer la tension moyenne à la sortie du filtre passe-haut (ligne rouge du deuxième chronogramme) à une valeur qui, une fois amplifiée, restera comprise entre les seuils du comparateur à hystérésis (lignes rouges du troisième chronogramme). Sinon, on sature le signal, et on n'obtient plus rien en sortie.

  18. #14
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Voici un schéma de principe pour le filtre et l'amplificateur, dans le cas d'une alimentation symétrique.

    Pour une alimentation unique, il faut en fait fabriquer "Gnd". On peut alors très bien se contenter de deux résistance identiques branchées en série entre +Vcc et 0V, leur point commun devenant "Gnd".
    La valeur de ces résistances doit être assez faibles comparées aux autres résistances du montage, et on a intérêt à ajouter une capa de forte valeur en parallèle sur l'une d'elles afin de stabiliser la tension.
    Images attachées Images attachées
    Dernière modification par PA5CAL ; 14/02/2007 à 12h07.

  19. #15
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    Mais le montage que tu me donne ne me permet pas de fixer ma valeur moyenne..
    en fait quand je suis à un rapport cyclique de 100%, je suis avec un signal entre 0et 1V et quand mon rapport cyclique et de 0% je suis entre -1V et 0 et -0.5/+0.5V à 50% et c'est ca que je souhaiterai supprimer, j'aimerai etre toujours entre 0 et 1V..je vois pas pourquoi mettre une paire de résistance enléverai ce phénomène..quelque chose m'échappe la...
    sinon je suis en alim unique..

  20. #16
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    Alors, j'ai essayé et en fait si je mets des résistance faible et bien je n'ai plus du tout de signal..logique en fait, tout va à la masse..donc je vois pas bien le principe du truc la..

  21. #17
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    autant pour moi, entre +Vcc et la masse!! J'avais mis entre mon signal et la masse donc ducoup tout partait à la masse..
    J'ai essayé ce que tu m'a dis mais ca ne change rien par rapport à avant!! J'ai toujours ma valeur moyenne qui varie..

  22. #18
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Sur mon schéma, c'est la résistance de gauche (celle du filtre passe-haut RC) qui ramène la valeur moyenne au point milieu de l'alim (i.e. 0V, Gnd, masse).

    Si la valeur moyenne de la tension en sortie du filtre et de l'ampli varie encore trop en fonction du rapport cyclique du signal d'entrée, c'est que le filtre coupe à une fréquence trop basse. On ne doit récupérer que des pics positifs et négatifs très courts au moment du changement d'état du signal PWM. Le reste du temps, la tension de sortie du filtre et de l'ampli doit repasser rapidement à 0V.

    Pour une fréquence PWM de 5kHz, tu peux prendre une fréquence de coupure de 50kHz par exemple (R.C=3.10-6s).

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  24. #19
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    ok j'ai pris un condo de 1n et une resistance de 2.86k et effectivement j'obtient quelque chose qui ressemble à ta troisième courbe..bien joué, je vais bidouiller un peu pour voir ce que je peux faire de mieux que ca mais c'est déja grandiose! Par contre je comprend toujours pas pourquoi cette fameuse résistance fais que je stabilise ma moyenne mais bon..un manque de connaissance surement..

  25. #20
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    benh ma foi c'est pas trop mal tout ca

  26. #21
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    j'ai crié victoire trop vite..je n'ai pas trouvé de trigger qui détecte positif et négatif et lorsque j'ai essayé de faire un sommateur avec un AOP pour me fixer à 2,5V de base, je me retrouve avec plus rien en sortie mais je ne sais pas pourquoi!!
    Donc est-ce qu'il est possible soit dans ce que tu m'avais dit avec les résistances de modifier le seuil,soit de me dire s'il existe des trigger avec seuil négatif et positif..
    merci

  27. #22
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    A ton service.

    Voici un trigger de Schmitt à AOP qui convient pour mettre à la suite du schéma précédent.

    Les seuils d'entrée sont fixés à:
    VEl = -VSmax.R1/R2 (<0)
    VEh = -VSmin.R1/R2 (>0)

    VSmax et VSmin correspondent respectivement au max et au min de la tension de sortie (VSmax>0 et VSmin<0), et diffèrent généralement des tensions de l'alim.

  28. #23
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    (ça va mieux avec le schéma...)
    Images attachées Images attachées

  29. #24
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    Il y a aussi la version à circuit CMOS, que je ressors pour l'occasion:

    (à alimenter entre +V et -V de l'alim symétrique)

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  31. #25
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    bon j'ai essayé de mettre ton montage, j'ai tenté différentes valeurs de résistance..j'ai pris les 2 même à chaque fois comme j'ai un signal qui va de +400mV à -400mV..mais rien! en sortie j'ai pas de signal...

  32. #26
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    petite question aussi, pourquoi quand j'amplifie, ca amplifie que le pic positifs, peu le négatif?

  33. #27
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    - Le fait de prendre la même valeur pour les deux résistances ne change rien. C'est justement le rapport entre ces deux valeurs qui modifie le coefficient d'amplification.

    - Le signal à +/- 400mV c'est en entrée ou en sortie ? Parce qu'il faudrait plutôt atteindre des niveaux de l'ordre de plusieurs volts, et en tout cas supérieurs aux seuils de basculement du trigger de Schmitt. S'il s'agissait de la sortie, alors il faut amplifier plus fort.

    - Si les pics positifs et négatifs ne sont pas amplifiés de la même manière, c'est que ton signal est saturé. Cela vient du fait que du t'es trop approché des tensions limites de fonctionnement de ton AOP (consulte sa datasheet*). A la base, ça vient d'un défaut entre ton alim et la tension moyenne de ton signal. Il est peut-être aussi nécessaire de régler la tension d'offset de l'AOP si elle est trop importante.


    (*) Par exemple, pour un TL081 alimenté en +/-15V avec une charge de sortie de 10k, la tension de sortie ne peut évoluer qu'entre -13,5V et +13,5V typiquement (entre -12V et +12V au minimum), et la tension d'entrée doit être comprise entre -12V et +15V (entre -11V et +11V au minimum).
    Dernière modification par PA5CAL ; 16/02/2007 à 10h32.

  34. #28
    manouch007

    Re : capteur de signal sans fil

    voial ce que j'ai fais comme montage, ca me donne ce que je veux ou presque..
    par contre mon signal est inversé..j'ai pourtant bien un inverseur mais non il ne veux pas..et ensuite, j'ai pas un beau carré, il commence et puis après on dirait qu'il y a des parasites et mon carré flanche..
    Fichiers attachés Fichiers attachés

  35. #29
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    J'attends la validation de la pièce jointe...

    Avec les schémas que j'ai donnés, il y a normalement une inversion. Si c'est gênant, tu peux inverser le signal en modifiant le circuit d'entrée (filtre+ampli à gain négatif) ou bien rajouter une porte logique inverseuse en sortie.

  36. #30
    PA5CAL

    Re : capteur de signal sans fil

    D'un autre côte, il suffit de modifier le positionnement du capteur pour inverser le signal. Donc c'est un faux problème, et il n'est pas nécessaire de faire de modif du circuit pour cette raison.

    Toutefois, il est exact qu'il faut considérer le chronogramme que j'ai donné en inversant la polarité du signal de sortie. Mais c'est un détail qui ne remet pas en cause le principe de fonctionnement exposé.

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