"Filtrer" une tension d'entrée d'un microcontrolleur

[RVmappeurCS]

Bonjour.
Dans une notice d'un microcontrolleur, concernant les entrées (exemple : mesure d'une tension sur une entrée) il est écrit que les "fils" ne doivent pas dépasser 3-4 centimètres pour minimiser les parasites.
Le problème c'est que mes capteurs (de température) sont assez loin. Il faut donc que j'ai le moyen de "filtrer" la tension près du microcontrolleur pour minimiser les parasites.

J'ai pensé à un AO en suiveur + une diode zener 4,7V (pour protéger l'entrée du microcontrolleur qui ne doit pas recevoir de tension supérieure à 5V).
Est-ce le plus adapté ?

Merci beaucoup.
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[louloute/Qc]

Bonjour RVmappeur,

Je me trompe en devinant que tu veux utiliser un thermocouple comme thermomètre?

[RVmappeurCS]

Non c'est bien ça.

[invite74b5b8f7]

Salut,

Si j´ai bon souvenir, un thermocouple fournit un signal de l´ordre de quelques dizaines de microVolts par degrérs non?

Je ne dit pas que ca n´est pas possible car je fais de l´instrumentation et mes transmetteurs travaillent en dessous des microvolts (0,1uV en général) alors que les capteurs (de force pour moi) peuvent avoir plusieurs mètres de cable... (mais attention, pas du cable pourris non plus, c´est du spécifique!)

Mais:

J'ai pensé à un AO en suiveur + une diode zener 4,7V

Je ne vois pas trop ce que le suiveur va changer la dedans, il va seulement te faire une entrée haute impédance ce que tu dois déjà avoir sur ton CAN! Si tu ne filtres pas avec, il est inutile (enfin de mon point de vue).
Sinon, je ne sais pas ce qu´en pense des gens plus expérimentés, mais j´avais déjà pensé à mettre une zener pour protéger l´entrée de mon CAN mais j´avais peur qu´elle parasite mon signal(mais je n´ai pas essayé)!

Pourquoi utiliser des thermocouples et non des capteurs de température "classique"???

[A voir en vidéo sur Futura]

[BastienBastien]

Bonjour,

J'ai toujours lu (et je le crois aussi, car c'est logique), que mettre un ADI d'instrumentation LE PLUS PRES possible du capteur permet d'abaisser l'impédance du signal et donc, de le rendre "plus fort" (à plus basse impédance) vis-à-vis des perturbations EM.

Je serais toi, j'essairai ça. Après, à toi de bien choisir l'ADI (instrumentation ou non ?).

Pour ce qui est de la diode Zener, je suis probablement parano, mais j'aurai aussi peur qu'elle pourrisse, dans certaines conditions, le signal (dans son coude de conduction ?).

Pourquoi ne pas prendre un capteur "intelligent" ? Le genre de capteur qui te sort du 0 à 5V selon la tmpérature ?

Pour le câble, que est le type généralement utilisé en instrumentation ? paire filaire torsadée blindée ?

[invite74b5b8f7]

J'ai toujours lu (et je le crois aussi, car c'est logique), que mettre un ADI d'instrumentation LE PLUS PRES possible du capteur permet d'abaisser l'impédance du signal et donc, de le rendre "plus fort" (à plus basse impédance) vis-à-vis des perturbations EM.

oui, c´est sur que si tu peux faire le traitement du signal juste derriere le capteur c´est toujours mieux!
Le mieux serait carrement de faire ta conversion numérique juste derriere le capteur ou d´utiliser un capteur numérique(conversion intégrée)!

D´ailleurs tout dépend aussi de la précision voullue! Tu veux quoi?
Et d´ailleurs tu entends quoi par "assez loin"? Parce que pour moi le bruit dépend plus de l´environnement que de la longueur des fils (la longueur pose plus des problèmes de pertes)

[RVmappeurCS]

Je ne suis pas très expérimenté en électronique : un ADI et un ampli-op c'est bien la même chose (parce je n'ai jamais entendu "ADI" mais tout le temps AO ou AOP) ?

De plus j'ai besoin d'une solution assez économique car j'ai besoin en tout de 6 capteurs de température.

Pour la conversion A/N c'est beaucoup plus facile pour moi si elle se faisait sur les entrées du microcontrolleur.

[RVmappeurCS]

Ah, je rajoute quelques infos :

les capteurs de température que je compte utiliser sont ceux là : (des LM335Z)
http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...CS/LM335Z.html
Dans la datasheet le montage que je compte utiliser est "calibrated sensor"

Pour les câbles je pensais à ça :
Câble Noir pour Usage Professionnel
Idéal pour le câblage des fiches XLR sur scène, etc.
• Câble blindé extra-souple
• 2 conducteurs de section 0,3 mm2.
• Sous gaine néoprène pour usage intensif.
• Excellente résistance mécanique.
• Faible bruit grâce à son âme en cuivre désoxygéné.
• Ø du câble : 6 mm.
http://www.selectronic.fr/article.as...r=80.1944-9999

[invite74b5b8f7]

Et tu veux quelle precision?
Est ce que t´as des variation rapides de temperature à mesurer?
Quelle est la longueur de tes cables?

[RVmappeurCS]

Pour la longueur des câbles je dirai 1m max mais dans un milieu assez "perturbé" (pas mal de matériel électronique dans l'entourage du câble).

Concernant ma mesure de température, il y a en fait un problème : j'aimerai bien avoir une plage de 50 degrés (typiquement entre 10 et 60°C) et une précision de l'ordre du dixième de degré. En l'état le montage de la datasheet propose du 10mV/K°, ce qui n'est pas assez, il me faudrait plutôt un truc de l'ordre de 100mV/K° bien qu'en théorie le convertisseur A/N de mon microcontrolleur ait une résolution de 5mV.

[chatelot16]

bin voila tu viens de voir ce qu'est un thermocouple : ca donne un signal a tres faible tension ce qui demande un ampli op a tres faible tension d'ofset que l'on peut appeler ampli d'instrumentation , il faut aussi s'occuper de la soudure froide ...

conclusion on ne met des termocouples que quand c'est impossible de faire autrement : par example pour mesurer des temperatures tres haute ou tres basses

pour les temperatures dont tu parles il y a toutes sorte de capteurs en silicium qui donne une tension de sortie directement utilisable par le pic

[RVmappeurCS]

merci Chatelot 16 j'y vois maintenant plus clair. Aurais tu quelques références de tels capteurs parce que je n'en ai pas trouvé chez SELECTRONIC (enfin plutôt je ne sais pas où chercher) ?

[invite74b5b8f7]

bin voila tu viens de voir ce qu'est un thermocouple : ca donne un signal a tres faible tension ce qui demande un ampli op a tres faible tension d'ofset que l'on peut appeler ampli d'instrumentation , il faut aussi s'occuper de la soudure froide ..

Il n´utilise pas un thermocouple mais un LM335 ! Un thermocouple fournit dans les dizaine de MICROVOLTS par degrés...
Par contre apparemment le LM335 n´a pas la précision que tu désires!
Apres, le signal tu peux l´amplifier mais si ton capteur a une precision d´un degres ca sert à rien!

[chatelot16]

exuse moi j'ai raté une reponse : mes histoire de thermocouple sont hors sujet

le lm335 est un capteur utilisable : ca te donne une resolution theorique de 0.5°c en branchant directement sur le pic

avec un ampli op qui amplifie un peu tu aura la precision souhaité

pour le filtrage le cable ne rajoutera jamais de tension continue , par contre des parasite haute frequence peuvent etre redressé par le lm335 donc mettre en parralele dessus des petit condensateurs ceramique

de meme pour l'ampli op mettre un condensateur pour limiter la bande passante et ne pas perdre son temps a amplifier les parasites

[RVmappeurCS]

Exact, j'avais pas tilter le fait que la précision n'était que de 1°C.
Je vais revoir mes objectifs à la baisse, pas grave.
Je vais prendre un LM35DZ qui est un poil plus précis, et je me limiterai à une précision de 0,5°C.
http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...SC/LM35DZ.html
Je suis également limité par le prix (si je pouvais rester en dessous de la barre des 3,50 euros pour chaque module de mesure de température (LM35+ce qu'il y a autour) ça serait cool).

A mon avis ce que je vais faire :
LM35DZ -> circuit RC passe bas (1er filtrage des tensions parasites) -> ampli op de précision -> long fil -> circuit RC passe bas (2ème filtrage des tensions parasites)

[chatelot16]

si tu veux faire des economie sur le capteur mon preferé est le cuivre : le cuivre pur a un coefficient de temperature suffisant pour faire un capteur de temperature : meme un cefficient superieur au platine

le probleme est que le cuivre est bon conducteur donc il faut du fil tres fin pour faire une resistance elevé facile a mesurer : un bon truc est une bobine de petit relais

ca marche bien quand on a pas besoin d'une grande rapidité : car la bobine prend un certain temps pour prendre la temperature

il faut que je farfouille un peu pour retouver le coef de temperature de la resistivité du cuivre

[chatelot16]

cuivre k = 0.00388
platine k = 0.00274

r1/r2 = 1 + k (t1-t2)

finalement le cuivre est guere plus sensible que le platine et il faut un montage bien precis pour faire quelque chose de bon avec

[invite74b5b8f7]

LM35DZ -> circuit RC passe bas (1er filtrage des tensions parasites) -> ampli op de précision -> long fil -> circuit RC passe bas (2ème filtrage des tensions parasites)

Le LM35A est trop cher?

Sinon, en gros c´est ca qu´il faut faire mais je pense pas que t´ais besoin de prendre un AOP de precision si tu amplifi ta tension au max!Car ton pas utile en sortie capteur est de 5mV(ce qui est assez grand) et tu as une plage de 5V sur ton convertisseur A/D donc pour une résolution de 10bits, tu as un échelon de 5mV (aussi) donc à mon avis un AOP "de precision" me parait supperflu! Car un AOP classique va te rajouter un offset ce que tu peux compenser par une calibration il va aussi avoir un courant de fuite plus élevé (quelques uA) mais la sortie de ton capteur a une impedance de 0,1 Ohms;il risque aussi de te rajouter du bruit mais pour un pas de conversion de 5mV je pense que ca craint pas trop!

Donc ton idée edst bonne mais si tu veux économiser, a mon avis un AOP "classique" suffit, il vaut mieux aussi amplifier ta tension en sortie du capteur pour l´adapter à ta plage de 5V du CAN et faire le filtrage sur l´amplification...(et toujours en entrée du CAN, c´est la qu´il est le plus important!)

Sinon, t´as regardé les capteurs de température numériques? type DS1620? Je ne connait pas les prix mais au moins tu n´auras pas de problème de pertes sur ton cable...(peut-être de communication par contre, faut regarder)

[RVmappeurCS]

Si j'avais regardé les capteurs numériques mais vu qu'il m'en faut 5 ou 6 ça me reviendrai trop cher. De plus, du point de vue de la programmation c'est plus simple pour moi d'utiliser les convertisseurs A/N du microcontrolleur.

[invite74b5b8f7]

J´ai regardé vite fait sur Farnell, le DS1620 coute entre 5 et 8€ (à l´unité) donc surement trop cher pour toi (à moins que tu me parles d´un prix pour des séries)!
Sinon, le LM76 avait l´air pas mal et seulement à 2,5€ mais il n´a une plage que de -10°C à 45°C !

Je t´ais trouvé ca en cherchant un capteur numérique:
http://eduscol.education.fr/D0030/c0th2of.htm

Si tu utilise un LM35DZ, il faut faire ce qu´ils disent, le montage amplificateur est celui dont je te parlais, et

et faire le filtrage sur l´amplification...

Ca voullait donc dire mettre un condo en parallele sur R2...
Tu n´es pas obligé de mettre un potentiometre (pour R2) car tu peux faire la calibration dans ton PIC (mais tu peux si tu veux).

Je n´ai pas regarder beaucoup de capteur numériques, tu peux peut-être en trouver des interessant rapport precision/prix, personnelement je pense que je préfererais les numériques car il n´y a rien à faire, il faut juste voir si tu n´as pas de problème de communication (je pense qu´un mètre c´est bon si tu communique à des vitesses faibles) sinon il existe des Ci qui te permettent d´aller plus loin...

(A savoir que sur un bus I2C tu pourras mettre tes 6 capteurs sur le même bus)

Bonne soirée

[BastienBastien]

Bonsoir,

un ADI et un ampli-op c'est bien la même chose (parce je n'ai jamais entendu "ADI" mais tout le temps AO ou AOP) ?

Petite précision, oui, c'est la même chose.

ADI == Amplificateur Différentiel Intégré

[RVmappeurCS]

Ah oui d'ailleurs j'oubliai : y'a quoi comme AO basique (et répandu) avec réglage d'offset ?
Parce que pour l'instant je n'avais regarder que les AO "comparateurs".

[invite74b5b8f7]

Ah oui d'ailleurs j'oubliai : y'a quoi comme AO basique (et répandu) avec réglage d'offset ?
Parce que pour l'instant je n'avais regarder que les AO "comparateurs".

Pourquoi t´as regardé les AOP comparateurs pour faire du traitement de signal analogique?

Pourquoi tu veux un réglage d´offset, t´as lu mon message#18?

un AOP classique va te rajouter un offset ce que tu peux compenser par une calibration

Bon c´est vrai c´était pas totalement clair, ce que je voullais dire c´est qu´avec ton PIC tu défini le zero...!
A mon avis si tu veux tenir du 0,5°C tu es obligé de faire une calibration!