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Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils



  1. #1
    Elbuey76

    Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Bonjour a tous, j'ai un petit probleme, j'ai etudié et testé sur platine un comparateur non-inverseur à 2 seuils, mais ca ne marche pas. Je pense que c'est ma partie téhorique le probleme.

    Voici le schema de montage:

    http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1210971836

    Le montage ainsi que l'ADI son entierement alimenté en 0v/5v.
    L'adi est un LM324.
    Ma tension de reference Vref est de 2.5v obtenue par un pont diviseur de tension sur 2 resistances de 330 ohms.
    Ma tension Ve(t) est variable car elle est obtenue par un pont diviseur de tension sur 1 resistance de 820 kohms et une thermistance de 1 kohms.
    La tension Ve(t) produite est de 2.61 volts à 28° et de 2.49 volts a 25°.

    Après de nombreux calculs j'ai determiné R1= 10 kohms et R2= 470 kohms.

    Resumons:

    -ADI LM324 alimenté en 0/5v
    -R1= 10 kohms
    -R2= 470 kohms
    -Vref= 2.5 v
    -Ve(t)= 2.61 v à 28°
    = 2.49 v à 25°

    Le but du montage est d'avoir 5v en sortie de l'adi lorsque la temperature passe au dessu de 28° et d'avoir 0v en sortie lorsque la temperature redescend sous 25°.

    Quelqu'un peut-il confirmer les valeurs de R1 et R2 ? Le montage marche-t-il ? que faut-il changer ?

    PS: en pratique le montage ne réagit pas du tout et je ne trouve pas la cause.

    et merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Sans voir ton schéma, le LM324 ne peut pas sortir plus de 3,5V (si alimenté en 5V). Un LM311 ou un LM2901 est mieux adapté ....C'est des comparateurs (et pas des ampliOPs!)
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  4. #3
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Je suis desolé je me suis trompé de schema, j'ai posté celui d'un comparateur inverseur.

    Voici le vrai schema:

    http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1210973312
    Images attachées Images attachées

  5. #4
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Merci pour votre reponse, la tension de sortie ce n'est pas le plus important, je commande un transistor derriere, les 3,5v font l'affaire, j'ai deja testé en comparateur a un seuil.

    Mon probleme est de faire fonctionner ce comparateur a 2 seuils.

    Encore merci de vous interesser a mon probleme.

  6. #5
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Le LM311 a un transistor interne en sortie qui peut supporter 50mA
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Mais je n'ai pas de LM311, tout mes composants son choisit et achetés pour tout le systeme. C'est pour cela que j'aimerais utiliser le LM324.
    Ce n'est pas impossible de le faire marcher quand meme ?

    Je veux juste savoir si mes resistance r1 et r2 sont bien dimensionner pour avoir mes 2 seuil de basculement.

    Merci.

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  10. #7
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Ton montage n'est pas un comparateur à deux seuils, mais un comparateur à hystérésie.
    Si la sortie bascule de 0 à 5V ( ce qui est faux car tu utilises un ampliOP, voir #2), tu as une hystéresie de l'ordre de 100 mV, sans tenir compte de la résistance interne du pont thermistance/résistance.
    Pour tester ton montage, supprime R2 et voir si ça bascule (avec une oscillation au seuil évidemment). Ensuite met R2=1Mohm
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  11. #8
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Ok j'essayerais demain.

    Quel est la difference entre un comparateur a deux seuil et un comparateur à hystérésis ?

    La sortie en X-Y donne ca pour le premier:
    http://upload.wikimedia.org/wikipedi..._curve.svg.png

    Mais je pensais que l'hyteresis c'était l'ecart entre les deux seuils.

    Merci de m'avoir aidé et bonne soirée.

  12. #9
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Un comparateur à deux seuils, c'est un comparateur dit "à fenêtre" . La sortie est valide si la tension d'entrée est comprise entre un seuil Min et un seuil Max
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  13. #10
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Bonjour,

    Merci pour la precision. De mon coté j'ai testé sur platine.
    En retirant R2 le montage marche mais en comparateur a un seuil (je pense que c'est normal car il n'y a plus le + sur la sortie).
    J'ai ensuite mis R2 à 1 Mohms, le montage là aussi en comparateur à 1 seuil.

    Je ne comprend pas, car je ne voit pas le moindre hysteresis...

  14. #11
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    C'est un comparateur à un seuil mais qui est différent en montant et en descendant afin d'éviter des aléas de commutation au voisinage du seuil de déclenchement.

    Remplace ta thermistance par un potentiomètre (monté en rhéostat) et fait le test
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  15. #12
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Mais ca ne resoudra pas mon pas mon probleme de declancher à un certain seuil et d'arreter à un autre seuil.

    Mais tout ca confirme que c'est un probleme de valeur de resistance ? Si oui qu'est-ce qu'il faut que je choisisse, comment les calculer ? (j'ai deja essayer de les calculer avec la formule mais apparement le resultat trouvé ne marche pas)

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  17. #13
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    J'ai l'impression qu'on ne parle pas de la même chose. Ton montage déclenche en montant à une température de 34° (par exemple) et enclenche en descendant à une température de 30° (par exemple). Teste si ça marche bien avec les deux seuils de tension avec un potentiomètre (et R2=1Mohm)
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  18. #14
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Moi je veux que mon montage alimente un ventilateur (par consequend sortie de l'adi a l'etat haut) a partir de 28° et que le ventilateur ne s'arrete que lorsqu'il fera 25°.

    Actuellement avec R2= 1 Mohms, mon montage alimente le ventilo a partir de 28° (par exemple) et s'arrete quand la temperature passe sous 28°

    Par consequent avec R2= 1Mohms je n'ai pas deux seuil mais un seul (a moins que l'hysteresis soit tellement petit qu'il ne se voie pas.

  19. #15
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Ce qui est bizar, c'est que la resistance que j'ai calculée pour R2 (c'est a dire 470 kohms), le montage ne marche pas du tout avec cette valeur et pour toute valeur superieur le montage marche avec un seul seuil...

    ...?...

  20. #16
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Si la sortie bascule de 0 à 5V ( ce qui est faux car tu utilises un ampliOP, voir #2), tu as une hystéresie de l'ordre de 100 mV, sans tenir compte de la résistance interne du pont thermistance/résistance.
    Pour tester ton montage, supprime R2 et voir si ça bascule (avec une oscillation au seuil évidemment). Ensuite met R2=1Mohm
    C'était ma réponse #7
    Avec ton schéma, la résistance interne du pont augmente l'hystéresie. Donc tu traces la réponse (avec 1Mohm puis 470K) de la réponse de ton truc pour une entrée de 0V à 3V et de 3V à 0V. Et après, on décide si ça marche ou pas
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  21. #17
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Donc tu traces la réponse (avec 1Mohm puis 470K) de la réponse de ton truc
    Ca veut dire que je trace une courbe de la sortie de mon montage ?

  22. #18
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Je crois que ca marche... mais c'est vraiment minime, la tension sur l'entrée + augmente et a 1.65v la sortie passe a l'état haut et elle repasse a l'état bas quand elle repasse sous 1.64v.

    Je ne peut pas affirmer que c'est cela mais presque (faut dire que j'ai du matos de merde....)
    Ca me parait un peu faible 0.01v d'hysteresis... c'est les consequences de la resistance interne du pont de la thermistance ?

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  24. #19
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Oui, une belle courbe (comme celle du lien #8) et on verra si il y a une belle hystérésie.
    Ton montage #3 n'est pas génial ...mais classique et doit marcher. Pas génial car l'hystérésie dépend de la valeur de la résistance interne de la source de tension Ue (qui est variable vu qu'il y a une thermistance .....)
    Il eut été préférable :
    1/ de mettre ton pont de mesure sur l'entrée "moins" du comparateur (à la place de Vref)
    2/ de mettre la référence à la place de Ve (sur la branche "plus" du comparateur)
    Le sens de déclenchement étant fait par le choix du sens du pont de mesure Thermistance_Résistance ou Résistance_Thermistance

    PS: Vref , tu le fabriques comment?
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  25. #20
    HULK28

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Salut,

    Voici la méthode:

    L'équation générale en V+ est:

    V+=(Ve/R1+Vs/R2)/(1/R1+1/R2)=(VeR2+VsR1)/(R1+R2)

    2,49V<Ve<2,61V

    On souhaite faire basculer Vs à Vsat pour Ve>2,61V il faut donc que V+>Vref

    Soit: (VeR2)/(R1+R2)>Vref

    De même on souhaite avoir Vs=0 lorsque Ve<2,49

    VeR2+VsR1/(R1+R2)<Vref

    Soit un hystérésis valant H=VsR1/R2=2,6-2,47=0,14V

    On fixe R1=10K => R2=3,5*10000/0,14=250K

    Il faut déterminer Vref pour satisfaire le système:

    Vref[(R1/R2)+1)]=2,61V (1)
    Vref[(R1/R2)+1)]-VsR1/R2=2,49V (2)

    Soit Vref=2,61*R2/(R1+R2)=2,51V

    Donc R1=10K;R2=250K;Vref=2,51V

    @+

    EDIT: les remarques de Daudet sont à considérer également, soit tu mets un AO en suiveur sur Ve soit tu fais un trigger inverseur.
    Dernière modification par HULK28 ; 17/05/2008 à 23h27.

  26. #21
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Vref est de 2.5v, donc 2 resistances de 330 ohms pour diviser la tension d'alim' par 2.

    Je n'ai pas d'oscilloscope ni quoi que ce soit d'autre pour visualiser une courbe, pour faire tout ca je me rent a l'université où j'apprend l'éléctronique.

    Si j'inverse Vref et Ve, j'aurais un comparateur inverseur... par consequent la sortie de l'adi sera l'inverse de ce que je veux ?

    Que pensez-vous de cet hysteresis de 0.01v ?

  27. #22
    HULK28

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Ton hystérésis est lié à R2, plus R2 est grand plus H est faible.
    Si tu utilises un LM324 rien ne t'empêche d'utiliser un AO en suiveur comme je te l'ai indiqué plus haut, ainsi tu conserves ta sortie compatible au type de commande prévue pour ton ventilateur (avec un transistor en sortie bien sûr).

  28. #23
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    En faite si j'ai bien compris les 0.14v d'hysteresis que vous annoncez plus haut est une valeur theorique que l'on obtient dans les meilleures conditions ?
    J'ai essayé avec les resistances que vous avez calculées plus haut, et j'obtient un hysteresis de 0.05v...

    En tout cas merci a tout les deux de m'aider.

  29. #24
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    Vref est de 2.5v, donc 2 resistances de 330 ohms pour diviser la tension d'alim' par 2.
    Tu manges 7,5 mA sur l'alimentation. 4,7K_4,7K, c'est plus économique
    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    Je n'ai pas d'oscilloscope ni quoi que ce soit d'autre pour visualiser une courbe, pour faire tout ca je me rent a l'université où j'apprend l'éléctronique.
    Tu prends un potentiomètre, un voltmétre et tu relèves la courbe de transfert
    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    Si j'inverse Vref et Ve, j'aurais un comparateur inverseur... par consequent la sortie de l'adi sera l'inverse de ce que je veux ?
    Il suffit d'inverser la résistance et la thermistance pour avoir le bon sens
    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    Que pensez-vous de cet hysteresis de 0.01v ?
    Beaucoup trop faible ! C'est de l'ordre de l'offset du LM324
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

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  31. #25
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Je n'ai meme pas de potentiometre sous la main...
    Pour les resistances de 4.7 k je suis plutot d'accord, j'ai pas reflechi, je me suis dit qu'il fallait diviser la tension par deux, c'est tout. Je ferais le changement.

    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    En faite si j'ai bien compris les 0.14v d'hysteresis que vous annoncez plus haut est une valeur theorique que l'on obtient dans les meilleures conditions ?
    ...?

  32. #26
    HULK28

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    En faite si j'ai bien compris les 0.14v d'hysteresis que vous annoncez plus haut est une valeur theorique que l'on obtient dans les meilleures conditions ?
    J'ai essayé avec les resistances que vous avez calculées plus haut, et j'obtient un hysteresis de 0.05v...
    Oui et il dépend de Vs et des tolérances sur les résistances.
    C'est également un calcul basé sur un AO idéal.
    Quelle tension as-tu lorsque Vs est à +Vsat?
    As-tu essayé en mettant un AO en suiveur sur l'entrée?

  33. #27
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Sur la sortie j'ai 2.6 v en étant alimenté en 4.5 v il me semble.

    Je n'ai pas essayé de mettre un ADI en suiveur de tension mais on doit s'approcher des conditions ideal en ce qui concerne la resistance du pont puisque la resistance de sortie d'un suiveur de tension est très faible.

    La tolerance de mes resistances est de 5% je crois.

    Par contre 250 kohms n'est pas une valeur normalisée, j'ai pris 220 kohms.
    J'ai bien fait ou j'aurais du prendre 270 kohms, ou mettre 2 resistances en serie afin d'obtenir 250 kohms ?

  34. #28
    HULK28

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Citation Envoyé par Elbuey76 Voir le message
    Sur la sortie j'ai 2.6 v en étant alimenté en 4.5 v il me semble.
    Curieux, tu devrais avoir 5 sur ton alim et 3,5V environ en Vs.
    J'espère que tu n'as rien branché sur la sortie pour l'instant.
    Vérifie ces points c'est important.

    Je n'ai pas essayé de mettre un ADI en suiveur de tension mais on doit s'approcher des conditions ideal en ce qui concerne la resistance du pont puisque la resistance de sortie d'un suiveur de tension est très faible.
    Sans suiveur sur Ve, comme te l'a dit Daudet, la source Ve va exercer une influence non négligeable sur V+.
    Tu as déjà un suiveur sur ton pont de mesure en entrée?
    Je ne comprends pas ce que tu me dis là...

    Par contre 250 kohms n'est pas une valeur normalisée, j'ai pris 220 kohms.
    J'ai bien fait ou j'aurais du prendre 270 kohms, ou mettre 2 resistances en serie afin d'obtenir 250 kohms ?
    Oui je sais mais ce n'est pas critique pour l'instant, il suffit de recalculer les seuils avec 220K et quand ça marchera tu mettras 2x510K en parallèle.

    Dans l'immédiat il faut t'assurer que Vcc=5V et Vref=2,5V et te mettre en situation de suiveur en entrée avant d'aller plus loin.

    @+
    Dernière modification par HULK28 ; 18/05/2008 à 00h48.

  35. #29
    DAUDET78

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Je commence à avoir beaucoup de doute sur les manips réalisées par notre ami Elbuey76
    1/ On parle d'alimentation 0/5V et puis on nous annonce que c'est 4,5V. Pourquoi?
    2/ Avec 4,5V, on devrait avoir, en sortie, 4,5-1,5=3V au minimum et ça, à vide, sans charge. Je soupçonne qu'il y a une résistance entre la sortie et une base de NPN .....
    3/ Il y a un découplage (100µF//0,1µF) sur l'alimentation ?
    4/ C'est quoi qui donne le "4,5V"? Une vieille pile à bout de souffle qui s'écroule?

    J'eusse aimé avoir un schéma complet (capteur, LM324, alimentation) de la manip ainsi qu'une p'tite photo du montage
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  36. #30
    Elbuey76

    Re : Choix de resistances pour comparateur à 2 seuils

    Comme je vous l'ai dit je n'ai pas beaucoup de materiel, mon alimentation est un transformateur a plusieurs selection de tension, je ne peux que selectionner 4.5v, ce qui est le plus pret de 5v (le montage sera alimenté par prise USB), voila pourquoi 4.5v...

    Le suiveur de tension a l'entré je court le faire tout de suite.

    Et en sortie de l'ADI j'ai une LED et sa resistance pour mieux visualiser l'état haut de la sortie de l'ADI.

    Par la suite il y aura une resistance et une base NPN.

    Pour l'instant je court mettre les resistance de 4.7 kohms a la place des 330 ohms et mettre le suiveur de tension.

    Merci pour vos reponses

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