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[SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100



  1. #1
    Shaiton

    Red face [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour,
    je viens a vous dans l'espoir de m'aider à calculer la précision et l'incertitude que je peux obtenir avec mon circuit.

    Il s'agit du schéma que l'ont peut trouver ici : http://www.analog.com/UploadedFiles/...00sscsect2.PDF
    page 2.12, figure 11.

    Comment feriez vous? J'utilise deux éléments variant dans mon pont de Wheatstone pour une meilleur linéarité du pont.


    Les élément à prendre en comptes sont donc la température les offset et la précision des résistances...

    Pour la référence de tension ,j'ai un MCP1525 donc 2.498<=Vref<=2.500000
    avec une dérive de +/-50ppm/°C (comment on exploite ca??)
    L'ampli pour la source de courant est un OPA335, offset d'entrée max de 5uV (c'est +/- ?) et une dérive de 0,05uV/°C.
    Mon amplificateur d'instrumentation est le INA118 avec un gain de 430. La résistance Rg (pour le gain) est de 1% (important ? il aurait fallut 0.1% ?), la dérive? hum... c'est une résistance CMS (1206) metallique.. (je peux le trouver).
    l'offset d'entré de l'ampli est de 50uV (la encore, c'est des +/- ??) avec une dérive de 0.5uV/°C.
    Les résistances du pont son de 0.1% et d'une dérive trop faible (d'apres le constructeur).
    deux sondes pt100.


    Voila, c'est un calcul intérressant je trouve mais je n'en ai jamais réalisé de tel.

    Comment faire, calculer la valeur min et la valeur max des offset? en les additionnant je suppose. Je commencerai bien par la, mais que certain précisent un offset de +/- et pas d'autres m'arrête.

    Puis avec la dérive min et la dérive max? avec une addition?

    ca me paraît être un calcul dont je ne mesure pas encore la portée. Merci de toute l'aide que vous pouvez m'apportez

    -----

    Le Geek Sportif !

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  3. #2
    quantik_consortium

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Coucou Shaiton!

    Je me souviens avoir essayer de faire un thermostat avec une sonde pt100...
    La fonction de transfert V=f(°C) de cette sonde, ne serait-elle pas logarithmique?

    Alors premierement les pt100 c'est pour prendre des hautes températures, ainsi si tu veux exploiter la température ambiante, même le voltmetre "de papa" ne servira à rien.
    Je te conseille par la suite en plus de ton wheatstone, un ampli darlington parcequ'il faut ampli ces µV.
    Pense que tu peux maitrisé la sonde à 10°C près, mais moins c'est trop balaise.
    Pour les µV d'offset, il peuvent etre plus ou moins, ca dépend du courant que l'AO tire en courant.
    Tu parle aussi de 500pV/°C de dérive, personnelement a part mis dans une étuve, la prévision de l'aspect thermique ne peu pas etre controlé ou meme calculé..

    Voilà pour une première réponse, pas très fructueuse je te l'accorde, mais d'ici le prochain message, je ressort mes archives pour te donné plus amples information.

    Bon courage, Jules
    Chaque âme représente exactement l'univers tout entier...[Liebniz]

  4. #3
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour,
    Ok merci,

    je vais commencer par calculer les différences maximal avec les offset.
    Pour ce qui est de l'amplification, j'ai choisis un amplificateur d'instrumentation..
    et c'est beaucoup trop tard pour changer ! ! Merci quand même.
    Sinon pour la précision, on devrait pouvoir atteindre 0.1°C de précision. Mais encore faut-il que le corcuit conditionneur tienne la route.

    Manque plus que les test.

    J'attend les archives
    Merci
    Le Geek Sportif !

  5. #4
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    grrr 5 min ecoulée... pfff

    Bon, pour ce qui est de l'équation, voir la:lpm.epfl.ch/webdav/site/lpm/shared/enseignement/divers/060914%20Mesure%20de%20tempéra ture%20Pt100-Pt1000.pdf

    ou plus simplement,
    avec
    Le Geek Sportif !

  6. #5
    jiherve

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour
    Il faut mettre en équation ta chaine et ensuite utiliser les dérivées logarithmiques:
    ex si U= RI alors dU/U = di/R + dI/I !
    Attention pour les sommes ou différences, programme seconde de mon temps!
    JR

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    F4DXU

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Bonjour
    Il faut mettre en équation ta chaine et ensuite utiliser les dérivées logarithmiques:
    ex si U= RI alors dU/U = di/R + dI/I !
    Attention pour les sommes ou différences, programme seconde de mon temps!
    JR
    Bonjour,
    Exacte, à ma connaissance il n'y a pas d'autres moyens de s'en sortir.
    J'ai lu dans les posts que les PT100 sont utilisées pour des mesures des hautes températures, non pas tout à fait vrai, ont utilise plutôt des thermocouples type K, N, R, S, B qui peuvent aller jusqu'a 1700°C.
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

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  10. #7
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    oui merci
    j'avais vu ca... mais ...

    Comment mettre en equation le circuit?
    Parce que j'ai au début une source de courant, apres une équation pour le pont puis l'amplificateur..

    Mais je doit pouvoir m'en sortir avec les dérivées partielles...

    Merci
    Le Geek Sportif !

  11. #8
    jiherve

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Re
    Si ta figure c'est la 2.12 page 2.11 tu dois pouvoir obtenir une équation à partir de celle du pont de Wheastone donnée en 2.3 et de qqs relation entre VRef, Rsense et Ib.
    dans un premier temps tu dois pouvoir considérer les AOP comme parfaits!
    Avec un RG a 1% c'est mal barré!
    JR

  12. #9
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Avec un RG a 1% c'est mal barré!
    Ah

    il faut 0.1% ? En fait j'avoue que j'ai vu cette résistance dans la chaine de mesure une fois que c'était trop tard pour en commander une autre :s ...
    Vivement l'experience ! !
    1%... si je veux plus je la mesure non?? Comme ca j'ajuste mon gain


    Pour ce qui est des calculs, oui merci bien
    J'avais déjà fait quelques calcul, mais mes notes n'étaient pas sous la main..

    Voici ce que j'obtiens:


    A multiplier simplement par le Gain pour la sortie de l'amplificateur



    Enfin je ne vois pas ou ca peux mener.. j'ai les equations intemédiere, la final.
    Mais comment tout interger dans la final?

    Ce que je comptais faire en parlant de somme, c'est calculer avec les max (en + puis en -) des offset.
    Puis a la fin obtenir une fourchette par exemple. Je pense bien que ce n'est pas correct mais je n'ai pas trouvé pourquoi encore. Peut-être que ce n'est tout simplement pas la réponse a ma question

    Du coup ce que je fais c'est j'obtient mes equations en dérivée partielles, et je fais la même démarche pour obtenir la tension en sortie de l'ampli?



    En fait je n'ai peut être pas bien expliqué le suivit de mes calculs... c'est dans mon rapport si jamais

    Merci d'orienter mes calculs... j'en ai bien besoin!
    Le Geek Sportif !

  13. #10
    jiherve

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonsoir
    Il faut revenir aux bases pour expliciter Vo = Ib*dr/2 car cela découle d'une simplification qui repose sur l'égalité absolue des résistances fixes du pont!
    JR

  14. #11
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour ,
    oui tout a fait, je n'y avais plus pensé :s
    Merci,

    je revois donc ca et je post quand j'ai trouvé un résultat, qu'il fasse mal aux yeux ou non...

    Merci encore, je reprend tout (surtout mes cours...)
    Le Geek Sportif !

  15. #12
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bon alors j'avance un peu... est-ce correcte? Manque de précision?

    je m'inspire d'un bon dossier disponible par là : lien
    J'ai déjà vu tout ca, mais je n'avais pas cerné la methodologie

    Si si quelqu'un veut bien me corriger... je vous en serait reconnaissant
    Merci.

    Donc pour l'instant j'ai fait :
    ---------------------------------------------------[*]
    Incertitude sur
    On a
    Calcul de l'erreur relative :
    Mais je pense que l'erreur relative est inutile, il faut se servir de l'absolue:
    Soit on peut donc negliger les d'offset sur l'AOP.
    On à à 1%
    Soit
    [*]
    Calcul d'incertitude absolue sur I:
    On a Correcte ma dérivé ?
    Soit
    D'ou

    Soit en erreur relative (utile?)

    Finallement
    ---------------------------------------------------
    maintenant j'attaque le pont (si j'ai faut jusque la, je modifierai simplement la suite... ) en tout cas j'ai compris le principe, maintenant je repars de ces incertitudes pour continuer la chaine Merci JiHerve
    Le Geek Sportif !

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  17. #13
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    heuuu juste une précision.. pour le pont j'ai
    le courant traversant une sonde (donc normalement 1/2 de I)

    on a
    pour les incertitudes même resonnement?
    dans ce cas


    C'est coérant?
    parce qu'en fait la simplification de la dérivé logarithmique ca m'ettone... puisque je ne prend pas en compte l'incertitude des résistances... Bah oui, en fait il ne faut pas simplifier, non? donc je reprend...

    Merci de m'avoir lu
    Le Geek Sportif !

  18. #14
    F4DXU

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Citation Envoyé par Shaiton Voir le message
    heuuu juste une précision.. pour le pont j'ai
    le courant traversant une sonde (donc normalement 1/2 de I)

    on a
    pour les incertitudes même resonnement?
    dans ce cas


    C'est coérant?
    parce qu'en fait la simplification de la dérivé logarithmique ca m'ettone... puisque je ne prend pas en compte l'incertitude des résistances... Bah oui, en fait il ne faut pas simplifier, non? donc je reprend...

    Merci de m'avoir lu
    C'est ce que l'on appel "penser tout haut"
    Cordialement, Jean-Marc de F4DXU (station radioamateur & pages web)

  19. #15
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    oui ^^ j'ai réfléchit en envoyant ...
    en attendant, j'ai quand même l'impression de m'embrouiller...
    alors je vais reprendre avec mes cours..

    J'ai compris au moins l'utilité des incertitudes relatives ( x Volts à y %) et absoluent (U= x +/- 0.001) V.

    Je préfere absolue
    Le Geek Sportif !

  20. #16
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonsoir !!

    Donc j'ai avancé, j'espère dans le bon sens

    J'ai repris le calcul du courant dans le pont.

    Soit la lettre "d rond" pour les dérivé partielles.
    on A R à 0.1% et à 0.01%.



    Soit


    ce qui pour on a


    Pour la suite on calcul donc en fonction de I'.
    Soit A et B les points de références tel que on a


    Pour calculer les incertitudes associées:
    on a I'=I/2 à +/- 2.2µA.
    Et on a toujours I=2.5mA à +/- 4.5µA.
    Soit dis en passant, je trouve étonnant que l'incertitude sur I' soit inférieure à celle de I...



    J'espere que l'ont peut garder
    puis donner l'incertitude par



    ahhhh je m'embrouille je crois non?

    En tout cas, je pense qu'il y a des rectifications a faire,
    une petite sieste ne fera pas de mal !!

    Merci a tout ceux qui voudrons m'aider (je doit rendre mon rapport lundi..)
    Le Geek Sportif !

  21. #17
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonsoir tout le monde !!!
    J'ai bien avancé ! (enfin j'espere qu'il n'y a pas tout à refaire).

    J'ai tout remis au propre, et maintenant j'ai l'incertitude de ma mesure jusqu'en sortie de l'ampli. j'obtiens Vs (θ) = (59, 57 ± 0, 71) mV. (pour θ = 30°C... la valeur pour l'incertitude max).
    J'ai triché, j'ai choisit Rg à 0,1% !! Cest vrai que ca fait une belle différence.
    Ce dont je ne suis pas certain c'est les chiffres significatifs, mais si il n'y a que ça de faut ça va.

    Pouvez-vous me donner mes grosses erreur SVP ?
    Fichier en PJ pour une meilleur mise en page.

    La partie qu'il me reste a faire c'est l'incertitude due au CAN, mais a par onner le quantum (le fateur de résolution) je ne vois pas trop quoi mettre).

    Merci pour tout
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Le Geek Sportif !

  22. #18
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour...
    histoire de ne pas laisser un truc bourré de fautes, je remet ma nouvelle version (plus juste, ca c'est certain).

    J'aurai juste besoin d'une aide pour la deniere incertitude (derniere page)...
    comment on se sert de la formule r=R/R0 -1 ... dans la racine.. puisque r à son signe qui change....

    En tout cas, à un essait j'ai trouvé l'incertitude de T : +/- 0,39 °C ... c'est nul... mais bon...

    Voila, merci quand même pour la validation des PJ ^^

    Sinon pour les formule de l'ajustement polynomial quadratique standard... c'est par la : http://lpm.epfl.ch/webdav/site/lpm/s...100-Pt1000.pdf
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Le Geek Sportif !

  23. Publicité
  24. #19
    jiherve

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonsoir
    Je n'ai pas le courage de refaire tous tes calculs , le début est juste.
    Tu aurais du mettre en évidence les équations de bases et alléger les calculs.
    Et c'est plus simple avec des dérivées log!
    Tiens nous au courant du résultat!
    JR

  25. #20
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonsoir,
    et merci.
    Maître en évidances les relations de bases, c'est ce que j'ai voulu faire !! (par rapport aux premier essais !) [edit] Ah oui, le dernier n'est pas encore validé... pourtant il est beaucoup plus lisible

    Pour le courrage, oui c'est normal.
    Mais en même temps je ne m'attendais pas a ce que quelqu'un les refasses tous!
    C'etait pour vérifier la methode.

    Pour les dérivées log, je suis déccords, j'en ai faites plusieurs (pour tester et verifier les deux methodes) mais dés que je tombais sur des formules du type U=V1-V2 les log n'allaient plus !!

    Donc autant faire qu'avec une seule méthode, et des copier coller (parce que taper ca en latex ca m'a pris du temps!!! je n'ai fait que ca du WE...)

    Donc le résonnement à l'air juste...

    Merci bien
    bien entendu que je vous tiens au courant... si mon prof refait les calculs !! (le connaissant, il va refaire juste la fin :s... eh la bah pour l'instant c'est pas terrible !) mais j'ai confience, demain apres un bon sommeil ca ira mieux

    a bientôt, merci encore!
    Le Geek Sportif !

  26. #21
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour,
    désolé de réactualiser si tôt ce post,
    simplement pour préciser que j'avais quelques erreur à la fin, sur \delta R, r...

    J'ai tout ré-écris, recalculé.
    A la fin je trouve une imprécision de 0,07 °C.
    ce qui est respectable, j'espere ce coup si avoir corrigé toutes les erreurs.
    J'attend des nouvelles avant de poster la version final, mais si quelqu'un est interréssé, je posterai avant (normalement dans 2 semaines)

    A bientot
    Le Geek Sportif !

  27. #22
    Shaiton

    Re : [SOS] calcul incertidute chaine de mesure... pt100

    Bonjour à tous !
    Voila, comme promis je vous informe...
    A mon avis les calculs n'ont pa été refais par mon prof...
    Mais il m'a dit pas de problème.

    Je vous donne la derniere version avec le code .tex pour ceux qui voudrai s'en reservir (ll ne s'agit que d'une annexe, a vous de jouer pour les packages ).

    Il faudrait bien entendu pour le faire plus proprement passer par les dérivées logarithmiques.

    Ne pas se fier aux dernieres application numériques, il faudrait les reprendres a mon avis... mais bon

    Voila,
    merci a vous maintenant je sais faire.

    PS : Si les modo veulent faire le ménage dans mes posts, ca ne me dérange absolument pas... (simplement que ce serait plus lisible).

    A+
    Fichiers attachés Fichiers attachés
    Le Geek Sportif !

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