Signal -10V/+10V vers 0V/+5V

[droopy71]

Bonjour,
Avant toute chose je suis débutant novice etc.

Je cherche à transformer un signal analogique ayant la plage -10V + 10V en un signal 0V +5V pour attaquer une entrée analogique d'un microcontrôleur
Mr Daudet78 sur un topic de 2008 parle d'aop diviseur 4 mais j'ai regardé sur google sur des sites et là et bien j'avale une aspirine 1000
Si je comprend la logique de ce que j'ai pu lire on peut faire un décalage de tension (attention j'écris peut être des énormités) pour avoir 0 - 20V et ensuite diviser la tension par 4 pour avoir 0-+5V
L'alimentation de la carte est faite via un régulateur linéaire (Vin 6V-35V Vout +5V) (LM7805).

Si cela peut simplifier les choses, je peux modifier le contrôleur pour avoir un signal -5V / +5V également, l'idée étant d'avoir le point central à Vin 0V => Vout 2.5V (en cas de coupure de fil, défaillance du contrôleur je dois revenir au seuil de sécurité de 2.5V ).
L'entrée analogique du microcontrôleur a une résolution de 8bits si l'information s'avère nécessaire

J'espère que j'ai été clair !

Merci de votre aide
Salutations
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[Antoane]

Bonjour et bienvenu,
le schéma de toute le chaine de traitement qui te donne le signal +/-10V pourrait être utile. http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html

Il sera impossible de transformer le +/-10V en 0/20V si les AOP ne sont pas alimentés en 0/20V minimum : un circuit intégré ne peut sortir de tension située en dehors de ses rails d'alimentation (sauf cas particulier )

En revanche, changer du +/-10V en 0/5V, c'est facile : Vout=Vin/4+2,5.
Cherche donc un montage sommateur : http://www.elektronique.fr/cours/AOP...-sommateur.php.
L'AOP n'est ici peut-être pas nécessaire : avec ce simple montage : http://tboivin.free.fr/mpi/html/mpi09/mpi9.h2.gif , la tension en F vaut :
F=S*R2/(R1+R2)+M*R1/(R1+R2). Reste à bien dimensionner R1 et R2 !

[DAUDET78]

Bonjour droopy71 et bienvenue sur FUTURA

Mr Daudet78 sur un topic de 2008 parle d'aop diviseur 4

tu peux donner le lien sur ce topic ....histoire de ne pas radoter !

[droopy71]

Bonjour,

[Daudet78]
-> http://forums.futura-sciences.com/el...vers-0-5v.html
(pas diviseur en fait mais inverseur)

[Antoane]
Je ne pourrais pas te donner toute la chaîne de traitement car il s'agit d'un contrôleur industriel spécialisé. Le signal -10V/10V est configurable (choix de la plage mini et maxi avec un bias) en général je l'utilise pour contrôler la synchro des générateurs.
Je regarde les liens et je reviens vers vous si j'attaque une autre aspirine ^^

Merci d'avance pour vos réponses rapides

[A voir en vidéo sur Futura]

[droopy71]

J'ai déja repris une aspirine ^^

J'ai mis les caractéristiques de la sortie analogique donnée : il faut comprendre que par un cavalier on peut choisir entre +-10V / +-10V (+R10K) ou PWM

J'adore pour le néophite que je suis la phase "D'après cette formule, on comprend mieux le nom d'amplificateur sommateur" là je me suis dit 'et bien !! mon garçon t'est mal parti pour comprendre ^^'
En plus ce qui me dérange c'est qu'il y a 2 entrées V1, V2 alors que je n'ai qu'une entrée Vcc (variant de -10 à +10 ou moins si nécessaire) et une masse (masse commune à toute l'installation)

Le deuxième lien me fait penser à un simple montage d'un pont diviseur si je me trompe http://www.electronique-radioamateur...ur-tension.php
j'ai beau essayer plusieurs valeurs sur le -10V j'ai tjrs un -x.xx

le Vout = Vin/4 + 2.5 m'allait très bien mais le lien 'sommateur' demande 2 Vx ? je dois mettre un V2 à la masse (0V) ?

[Antoane]

Sans voir ta PJ :

Pour le montage amplificateur sommateur :

"D'après cette formule, on comprend mieux le nom d'amplificateur sommateur". En effet : on affecte un gain à chaque tension d'entrée : (-R3/R1) pour V1 et (-R3/R2) pour V2, d’où le terme "amplificateur".
De plus, on somme ces deux entités, d'où le terme... "sommateur" !

Tu veux : Vout = Vin/4 + 2.5
Tu as : Vout = (-R3/R1)*V1 + (-R3/R2)*V2.
n'y a-t-il pas moyen de faire le lien (en oubliant le "moins" pendant un instant) ?

Pour le montage sans AOP, à deux résistance :
La formule : F=S*R2/(R1+R2)+M*R1/(R1+R2), sur ce schéma (ne pas prendre en compte la valeur donnée aux résistances) : http://tboivin.free.fr/mpi/html/mpi09/mpi9.h2.gif avec F la tension au point F, M celle en M et S celle en... (bref, on a compris).

C'est en effet une sorte de pont diviseur. En fait, le pont diviseur de tension est un cas particulier où M=0.
Une fois encore, en mettant côte à côte ce qu'on veux et ce qu'on a :
Tu veux : Vout = Vin/4 + 2.5
Tu as : Vout=S*R2/(R1+R2)+M*R1/(R1+R2)
on peut identifier et alors... ?

Le lien de calcul que tu donnes n'est pas intéressant car il utilise un simple pont diviseur alors qu'ici, on veux pouvoir avoir accès aux deux bornes !

[droopy71]

en fait je viens de comprendre le mot 'sommateur' par le lien http://www.evt.edunet.tn/depencad/mo...liop/somma.htm 'somme des tensions' donc avec 0V sur V1 ou V2 je me retrouve avec un inverseur vu que j'ai -R3x(xxxx)

[droopy71]

je viens de voir ta réponse Antoane, et je cherchais à ne pas m'endormir idiot et comprendre pourquoi tu m'as donner le lien 'sommateur'.
Une chose : j'ai 0V sur une borne (M), la sortie me délivre une tension de -10 à +10V je n'ai pas 2 bornes distinctes
d'où mon interrogation sur tes liens
Ou alors y'a un truc que j'ai pas pigé ^^ désolé

[Antoane]

En général, pour un pont diviseur classique, on pose M=0, mais justement, pas ici.
Le but est de se passer d'un aop encombrant, cher, qui consomme et inutile.

[droopy71]

Alors c'est peut être là que je n'ai pas compris la subtilité : on pose M=0 en général pour un pont diviseur mais dois je comprendre que ma sortie analogique sera branchée à la fois sur S et à la fois sur M : la formule pourrait être interpreté comme Vout=Vin*R2/(R1+R2)+Vin*R1/(R1+R2) ?

[droopy71]

Non c'est idiot ce que je viens de dire : cela voudrait dire que Vout/Vin = R2*(r1+R2)+R1/(R1+R2) soit Vout/Vin = R2+R1/R1+R2 soit Vout = Vin ^^

[droopy71]

Alors j'ai réfléchis un peu à l'histoire du sommateur :
Si V1 était mon entrée analogique -10/+10 et V2 ma référence tension +5V
Avec R1 = 10K, R2 = 5K et R3 = 2.5K j'obtiens
-10V => 0V
0V => -2.5V
+10V => -5V
Me faudrait en fait un sommateur inverseur non ?
Ma réflexion est-elle correcte ?
(même si j'ai lu qu'un AOP ne délivrait pas 0.0000V (encore Daudet78 ^^))
J'essaye de faire le même principe avec la 2eme solution : si c'est bien ça il faut que je même des diodes anti retour alors ??

[Antoane]

Les calculs sont bons.
C'est juste pour "ta culture" parce que la 2eme solution le fait mieux, mais ici : http://www.elektronique.fr/cours/AOP...-inverseur.php un schéma de sommateur non inverseur (sans le "moins" dans la formule). les deux résistance R0 sont identiques, mais peuvent ne pas l'être, à toi dans ce cas de démontrer la valeur de la tension de sortie en fonction des entrés.

Un AOP peut tout à fait sortir 0V, à condition d'être alimenté par une tension négative. Le problème, c'est qu'en général, la sortie d'un AOP ne peut pas atteindre les rails d'alimentation, il y a 2V environ de perdus (c'est à dire qu'un AOP alimenté en 0/15V pourra sortir entre 2 et 13V environ).

[droopy71]

J'ai essayé avec la 2eme solution : j'arrive plus facilement à trouver la bonne valeur R1 et R2 avec du -5 / +5 V ^^ R1 et R2 = 500, avec -10 / +10 je tombe toujours sur une sortie 0-6.666 V
maintenant si je reste sur l'idée du -5/+5V comment je peux protéger cette entrée analogique contre des retours de la référence M (+5V)

[droopy71]

je vais mettre une diode en fait mais après laquelle....
Je vais faire des essais : pas contre est-il préférable de mettre des valeurs plus importantes 5K ou 50K ou cela ne change rien

[Antoane]

Je vois pas ce que tu veux faire avec une diode.


Avec Vin en +/-10V :
Tu veux : Vout = Vin/4 + 2.5=Vin/4+5/2
Tu as : Vout=S*R2/(R1+R2)+M*R1/(R1+R2)
Tu identifies :
S=Vin
et R2/(R1+R2)=1/4
et M=5 (car tu as du 5V de directement disponible mais il faudrait "fabriquer" du 2,5V et c'est pas pratique)
et R1/(R1+R2)=1/2

Soit : 4*R2=R1+R2 et 2*R1=R1+R2
ou encore : 3*R2=R1 et R1=R2
Donc, effectivement, ya pas de solution.

En revanche, en rajoutant une résistance R3 entre le point F et la masse, on se retrouve avec : F*(1/R1+1/R2+1/R3)=S/R1+M/R2
On identifie :
F=Vout
et (1/R1+1/R2+1/R3) = 1
et S=Vin
et 1/R1=1/4
et M=5
et 1/R2=1/2
D'où : R1=4, R2=2 et R3=4
Donc par exemple : R1=R3=22kohm et R2=11kohm.

[droopy71]

En faite la diode n'était pas une bonne idée : je cherchais à protéger le contrôleur d'un retour de tension de mon alim ! (opto coupleur ?) .
Je vais revenir sur l'idée du -10/+10 car lorsque j'éteins le contrôleur j'ai la tension qui passe hors plage (la limite -5V/+5V imposée semble oubliée) et me retrouve avec un -1.2 V sur la borne (pas sur que le microcontrôleur aprécierait)
Je vais essayer avec la résistance supplémentaire
Merci en tout cas pour ton aide encore une fois