regulation d'une thermopile, urgent!

[invite1183c8a8]

bonjour , je poste ce message car je dois réaliser une régulation pour un capteur de flux , utilisant des thermophiles.Je dois donc réaliser un schéma et un dimensionnement de régulation d'une thermophile pour commencer( il y a ,en effet ,plusieurs thermophiles dans le capteur,mais avant toutes choses, je dois déjà savoir réaliser la régulation d'une thermopile)

Quelqu’un pourrait il m'aider sur le choix de l’électronique et le dimensionnement de celle ci. Ça serait vraiment cool car je ne sais pas par ou commencer, ni quel type d’électronique performante, à coût moyen est utilisée ,dans l'industrie aujourdhui. De plus , comment exploiter les données de l'application thermopile , pour réaliser la régulation?

merci d'avance
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[invitee05a3fcc]

Bonjour julienlogy et bienvenue sur FUTURA

Pour les urgences, en France, on fait le 15, le17, le 18 ou le 112

Spécification de ta thermopile (courant et tension )?

[invite1183c8a8]

bonjour ,

je vais donner la description detaillée du systeme, mais il y plusieurs thermopiles et des interractions dont la regulation devra tenir compte. mais ca c une seconde etape ,car en premiere etape ,il faut deja savoir quelle type delectronique utiliser pour reguler une seule thermopile.


-Description du systeme:

en faite il s'agit d'un calorimetre a T cst ( systeme utilisé pour mesurer le vitesse dun flux).
Le systeme est composé de 3 thermopiles , separées par deux heaters ( resistances qui vont agir sur les thermopiles et qui permettrons la regulation). les thermopiles sont placées l'une à coté de l'autre. le bloc thermopile+heater est déposé sur une menbrane ,elle mm, placée sur
un substrat.

-fonctionnement du systeme:

Au depart, avant le passage du flux sur la plaque. (sur laquelle se trouve les thermopiles et heaters), les heaters chauffent le capteur a une temperature t0. on a un profil de temperature constant dans la direction transversale de la plaque.

quand le flux agit dans la direction transversale, il rencontre la premiere thermopile, puis le premier heater, et il refroidit ceux ci ,en emportant une quantite de chaleur vers le second heater ,qui devra moins chauffer.

Lelectronique, doit tenir compte de ce fonctionnement et reguler e en injectant les courants adequats dans les heaters , pour retrouver la situation dequilbre (compenser les chutes de tensions des thermopiles ),à profil de temperature constant.


-Moyen mis en oeuvre pour la lecture des tensions des thermopiles:

le systeme contient aussi des resistance R de 35 ohm pour chaque thermopile.ces resistances permettent de lire la valeur de tension aux bornes de chaque thermopile.


un schéma equivalent des thermopiles a alors ete etabli : resistance R -en serie avec une source de tension(tension aux bornes de la thermopile)- le tout ,en serie avec une autre resistance R.
A ce stade du schema , on rencontre alors un noeud et deux branches: une sur laquelle il y a une resistance R et une autre branche qui elle, est vide ( pas de composant) sur cette branche . on donc un diviseur resistif.



- specifications , les valeurs sont les suivantes:

-Rheaters: 514.37ohm

-courant Imax dans les Rheater= 0.018milliA.

-variation de U aux bornes dune thermopile: 14mVolt /K


voila en gros .mon probleme est deja de savoir quel type delectronique a envisager pr reguler une thermopile?Ensuite , lelectronique devra etre capable de gerer le systeme complet, ca c une autre histoire.

[invitee05a3fcc]

Tu es en train de ré-inventer l'anémomètre à fil chaud ?

-courant Imax dans les Rheater= 0.018milliA.

Tu es sûr de la valeur ?

C'est une bonne régulation de température. Tu as des automates, des régulateur PID, des cartes avec micocalculateur, des amplificateurs d'instrumentation .... tout dépend de ton niveau électronique !

PS : Sans un lien WEB sur la notice des Rheater et surtout des thermopiles, ce sera dur de se faire une idée du système

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1183c8a8]

oui , la valeur est juste.

la régulation ne dépendra pas beaucoup du principe de fonctionnement du système (peu importe qu'il y ait plusieurs thermopiles). il faut juste un circuit de régulation qui traite et réajuste les heaters , de facon independante.Donc ,finalement, il faut savoir réaliser une chaîne de régulation de tension.
Je ne sais justement pas quelles sont les composants à choisir. je me doute bien qu'un ampli op est nécessaire, mais pour le reste..

[invitee05a3fcc]

oui , la valeur est juste.

18 µA pour des résistances de chauffage ?

[invite1183c8a8]

oui la valeur de courant est celle la dans les resistances de chauffage car il s'agit d'une application MEMS

[invitee05a3fcc]

C'est un vulgaire asservissement. On ne sait pas de quelle tension d'alimentation tu disposes, mais c'est un truc à faire avec des ampliOPs (plus ou moins cher suivant la stabilité que tu veux)

[invite1183c8a8]

a vrai dire oui. je voulais savoir si il est possible que les heaters delivrent 13 Watts de puissance
dans le cas ou le système est en équilibre ( à savoir: pas de flux dair injecté dans le système et les 2 heaters à 400Kelvin)
j'ai les ordres de grandeurs pour le cas ou l'équilibre est rompu.Dans ce cas, le flux dair injecté enlève de la chaleur au niveau du premier heater et la transporte jusqu'au heater suivant.

Rappel de la configuration: thermopile -heater-thermopile-heater-thermopile.
sachant que Le flux rencontre la thermopile de gauche ,quand il est injecté dans le système.

les ordres de grandeurs fournies pour le capteur sont: 3.24 microWatts de chaleur absorbée par la couche d'air directement en contact avec le premier heater.
La temperature du heater chutant de 3.8 kelvin.

Pour ma part ,j'ai calculé une puissance dissipée par le premier heater de 13 Watts , à l'équilibre ( c'est à dire ,à 400Kelvin de température pr les 2 heaters ,avec comme condition d'ambiance: 298.15Kelvin soit 25degré)

Est ce un résultat cohérent (13 Watts?? ) sachant qu'il s'agit d'un microchip (thermopile de l'odre du micromètre) et que la puissance prise par le flux d'air ,qui passe près du premier heater est de lordre du microWatts?

[invite1183c8a8]

Bonjour,

voila je vous expose mon problème. jutilise un integrateur pour retrouver le point dequilibre de mon application. il sagit un radiateur qui doit fournir toujours la mm puissance.jai les données thermiques ( puissance par effet joule fournie par le radiateur , en realite c une grosse resistance.jai aussi la tension aux bornes et le courant)

en un temps t+, un mode de convection forcée (souflage dair) est appliqué sur le radiateur,donc une quantité de chaleur est transportée. La regulation doit fourni le delta flux thermique pour retrouver la situation initiale.jai les données pour le delta flux thermique (delta puissance) a fournir ainsi que le delta i a injecte en plus dans la resistance.

Mon probleme est que je ne sais pas comment dimnersionner le reste de lintegrateur dans ce cas (courant et tension )

la constante de temps de lintegrateur est connue et jai calcule les courants dans la resistance dentree et dans la capa , dans le cas ou il ny a pas encore de changement au niveau de la puissance fournie par le radiateur(pas encore de convection forcée)mais ensuite quand il y a ce changement , je ne sais pas comment calculer les courants dans la resistance et la capa ( remarque: en faite ce radiateur chauffe une thermopile et c la valeur de la tension qui est placée en entrée de lintegrateur. dans le cas ou la convection forcée agi , je nai ps la valeur de la tension de la thermopile. la regulation doit retrouver la valeur dorigine de la tension ,avant apparition du mode de convection forcée.la tension de consigne de la thermopile est au depart de 5 volts.La regulation doit tourné pour retrouver cette valeur)

comment faire pour calculer les courants dans le cas ou la convection forcée apparait et sachant que la tension en entrée de regulation a changer et nest plus de 5 volts

[invite1183c8a8]

en faite ,avant que la regulation agisse. jai utilisé les equations de lampli integrateur pour calculer le courant dans la resistance et la capacité du montage. mais ensuite comment fait on lorsque la regulation se met en route pr apporter la correction. elle corrige en apportant le delta necessaire a reguler mais je ne vois pas comment on fais pour le calcul. (jai les valeurs de correction qui permettent de retrouver la valeur de consigne mais bon, c tout) et si je reapplique les equations de lampli lorsque on est en equilibre ( v+=v-=0 et i-=0) bai vu que le systeme est corriger on retrouve la mm tension en entrée de lampli et si japplique les equations ,jai les mm courants et tensions.pourtant le systeme est censé reguler en fournissant un courant plus fort en sortie de lampli alors y a un truc qui mechappe?

[invite1183c8a8]

bonjour Daudet78 ,jai avancé dans mon problème j'aurai une question:


voila je vous expose mon problème. jutilise un integrateur pour retrouver le point dequilibre de mon application. il sagit un radiateur qui doit fournir toujours la mm puissance.jai les données thermiques ( puissance par effet joule fournie par le radiateur , en realite c une grosse resistance.jai aussi la tension aux bornes et le courant)

en un temps t+, un mode de convection forcée (souflage dair) est appliqué sur le radiateur,donc une quantité de chaleur est transportée. La regulation doit fourni le delta flux thermique pour retrouver la situation initiale.jai les données pour le delta flux thermique (delta puissance) a fournir ainsi que le delta i a injecte en plus dans la resistance.

Mon probleme est que je ne sais pas comment dimnersionner le reste de lintegrateur dans ce cas (courant et tension )

la constante de temps de lintegrateur est connue et jai calcule les courants dans la resistance dentree et dans la capa , dans le cas ou il ny a pas encore de changement au niveau de la puissance fournie par le radiateur(pas encore de convection forcée)mais ensuite quand il y a ce changement , je ne sais pas comment calculer les courants dans la resistance et la capa ( remarque: en faite ce radiateur chauffe une thermopile et c la valeur de la tension qui est placée en entrée de lintegrateur. dans le cas ou la convection forcée agi , je nai ps la valeur de la tension de la thermopile. la regulation doit retrouver la valeur dorigine de la tension ,avant apparition du mode de convection forcée.la tension de consigne de la thermopile est au depart de 5 volts.La regulation doit tourné pour retrouver cette valeur)

comment faire pour calculer les courants dans le cas ou la convection forcée apparait et sachant que la tension en entrée de regulation a changer et nest plus de 5 volts


en faite ,avant que la regulation agisse. jai utilisé les equations de lampli integrateur pour calculer le courant dans la resistance et la capacité du montage. mais ensuite comment fait on lorsque la regulation se met en route pr apporter la correction. elle corrige en apportant le delta necessaire a reguler mais je ne vois pas comment on fais pour le calcul. (jai les valeurs de correction qui permettent de retrouver la valeur de consigne mais bon, c tout) et si je reapplique les equations de lampli lorsque on est en equilibre ( v+=v-=0 et i-=0) bai vu que le systeme est corriger on retrouve la mm tension en entrée de lampli et si japplique les equations ,jai les mm courants et tensions.pourtant le systeme est censé reguler en fournissant un courant plus fort en sortie de lampli alors y a un truc qui mechappe?

[invitefaaca50b]

doublon, reste sur ton post d'origine

[invitee05a3fcc]

vu que le systeme est corriger on retrouve la mm tension en entrée de lampli et si japplique les equations ,jai les mm courants et tensions.pourtant le systeme est censé reguler en fournissant un courant plus fort en sortie de lampli alors y a un truc qui mechappe?

Là, on va rentrer dan sla théorie de la régulation PID ......

Imaginons que l'on soit dans le cas de PID , donc uniquement intégral
La valeur de l'erreur (consigne-ThermoPile) est intégré par un intégrateur Donc la tension de sortie est indépendante de l'erreur en statique et va se fixer idéalement à la bonne valeur pour chauffer ta résistance.

Sauf, en cas de changement brutal de la thermopile, la sortie va passer plein pot et on risque d'avoir un dépassement de la température de consigne avant de revenir, sans trop osciller, à la valeur de consigne. Donc il faut anticiper ce dépassement, c'est alors une régulation PID avec donc un coefficient de dérivation (qui fait une correction de la régulation en fonction de la vitesse de variation

Grosso modo, je pense que je n'ai pas raconté trop de connerie ......... mais on ne peut pas te faire un cours sur la théorie des asservissements qui dure plusieurs mois en école

PS : tu as fais un p'tit schéma de ce que tu veux faire ?

[Tropique]

Prière de ne plus créer de doublons (interdits par la charte), et d'éviter les mentions "urgent", inutiles et contre-productives.

Discussions fusionnées.

[inviteede7e2b6]

dans ce cas , il faut passer au régulateur de structure dit "bataille".