Comparateur de témpérature

[invited4d783ea]

Bonjour,

Pour un projet scolaire je dois réaliser une fonction qui compare une température en consigne à une température mesurée dans une pièce, de manière à pouvoir asservir un chauffage.

Pour mesurer la température dans la pièce, j'ai pensé à un lm35.
Pour récupérer la consigne de l'utilisateur, un potentiomètre.
Pour comparer les deux tensions, un aop monté un comparateur.

J'ai modélisé ce circuit avec la version d'essai d'ISIS, mais lors de mes tests j'ai remarqué que j'avais une "perte" de tension. Après réflexion, elle me parait logique, mais je ne suis pas bien sûr de pouvoir l'expliquer et surtout de la solutionner.

Par exemple sur le schéma après le pont diviseur entre R2 et R3 je devrais "récupérer" 0,36V, mais je n'ai que 0,29V. Du coup ca introduit trop d'imprécision. Comment y remédier? Merci.


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[Jack]

Ce serait vrai s'il n'y avait pas de courant dans R1, mais ce n'est pas le cas: revoir le principe du pont diviseur de tension.

2 solutions:
- on met un ampli suiveur en sortie du pont afin de ne pas tirer de courant hors du diviseur
- on s'en fout et il suffit de mettre une résistance variable à la place de R3 que l'on règle pour obtenir l'image de la température choisie

A+

[invited4d783ea]

Merci pour cet éclaircissement! Je vois mon erreur, je vais la corriger.

Bonne soirée.

[invited4d783ea]

Je reviens à la charge!

J'ai apporté quelques modifications à mon schéma: qu'en pensez vous? Je ne pense pas que ce soit la meilleure solution, surtout que je peux utiliser un micro controleur.

Schéma.jpg

De plus j'ai deux questions:
1) Sous Isis, lorsque je modifie la position de la flèche du potentiomètre, il ne se passe rien. Pourquoi?
2) Sur mon schéma si dessus il y a une erreur. En effet après l'aop monté en soustracteur amplificateur j'ai voulu utiliser des portes logiques de façons à ce que la tension soir toujours positive pour alimenter mes actionneurs. Je ne suis pas sûr que ce soit utile, et visiblement ça ne fonctionne pas. Qu'en pensez-vous? (je vous joins le détail de la partie du schéma concerné).

Schéma2.png

D'avance, merci.

Bonne soirée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jack]

Quelle usine à gaz ...

On ne peut pas connecter de la logique avec de l'analogique comme çà. Il faut respecter les tensions d'alimentation, les niveaux d'entrée, etc.
Le transistors sont branchés n'importe comment.

En passant, j'ai remarqué chauffage et refroidissement avec les transistors montés en inverse. J'espère que tu ne pense pas qu'en inversant le courant, tu auras du chaud ou du froid.

Je ne pense pas que ce soit la meilleure solution, surtout que je peux utiliser un micro controleur.

J'espère que tu es meilleurs en info qu'en électronique . Si c'est le cas, un µcontrôleur te simplifiera la tâche: 2/3 résistances, un mosfet pour commander la puissance et on ne devrait pas être loin du compte au niveau composants.

A+

[invite36436748]

En plus avec un uContrôleur tu peux intégrer un petit LCD qui t'affiche la température mesurée, la consigne, et si tu le désires les seuils haut et bas. Tu peux règler tes seuils soit en interne, soit en utilisant les ports analogiques (si il y en a) et des potentiomètres

[invited4d783ea]

Merci pour vos réponses
Oui je sais que c'est pas terrible mais j'ai pas de connaissances très solides dans le domaine...
Le truc c'est qu'on nous impose d'envisager plusieurs solutions afin d'en choisir une.

Pour les transistors on les a vu branché de cette manière en cours, je ne vois pas comment faire autrement, peux tu expliciter?

le npn et le pnp sont la pour fermer soit le circuit chauffage soit le circuit refroidissement en fonction du comparateur.

Dernière remarque, je ne connais pas le mofset mais d'après ce que je viens de voir sur internet il s'agit d'un transistor que tu propose d'utiliser comme relais, c'est bien ça?

[Jack]

Pour les transistors on les a vu branché de cette manière en cours

A mon avis ça devait être un peu différent

Le transistor bipolaire ou mosfet sert dans ton cas de commutateur de puissance. Il est commandé par un signal "faible" et commute un signal "fort", l'alimentation en l'occurrence. Je ne vois pas ou tu vas trouver de la puissance pour alimenter ton chauffage et ton refroidissement (tu n'as toujours pas dit quel était son principe).
Pour l'instant, tel quel, ton montage va alimenter tes charges en prélevant la puissance sur la sortie d'une pauvre porte OU (U8) qui ne pourra fournir que quelques mA.

A+

[invite36436748]

Les transistors que tu utilises dans Isis sont des transistors bipolaires NPN.
la commande se fait sur la base, l'entrée de courant sur le collecteur (il collecte le courant, d'où son nom) et la sortie se fait par l'émetteur.

collecteur
l
base --<
l
emetteur

(voir du coté des BC547 ou 2N2222 pour des exemples très courants)

Dans ton cas il est préférable d'utiliser des MOSFET car il s'agit de commutation de puissance (<=> Relais).

Pour éviter à ton montage d'osciller, il est préférable d'utiliser un trigger de Schmitt (voir PJ)

[invite36436748]

Ah, trop tard ^^ mais bon si j'ai bien compris ce que tu veux faire le schéma pourra t'aider, par contre tu ne peux pas refroidir, à moins d'utiliser le signal de sortie inverse pour commander une climatisation

[invited4d783ea]

Les transistors que tu utilises dans Isis sont des transistors bipolaires NPN.
la commande se fait sur la base, l'entrée de courant sur le collecteur (il collecte le courant, d'où son nom) et la sortie se fait par l'émetteur.

collecteur
l
base --<
l
emetteur

(voir du coté des BC547 ou 2N2222 pour des exemples très courants)

Il me semble bien d'avoir monté mes transistors de cette manière, non? Pour ce qu'on a vu en cours, la base est au centre, l'émmeteur sur la patte fléchée et le collecteur sur la dernière patte.

Par contre le lien de ton schéma semble mort

@ Jack: oui, je vois le problème. En fait si j'ai fait cette "usine à gaz" c'était pour pouvoir rendre la puissance délivrée par le chauffage proportionnelle à l'erreur mesurée entre la consigne et le température réelle. Mais en effet je n'ai aucune intensité en sortie. Pour l'actionneur qui permettra de chauffer je ne sais pas encore car ce n'est pas moi qui s'en occupe dans notre groupe, mais comme on nous impose du 12V, j'ai pensé à http://www.conrad.fr/element_de_chau...89462;5860;390 ou à une résistance.

Merci à tous les deux.

[Jack]

Si l'élément de chauffage céramique correspond au composant chauffage du schéma, je repose la question, d'où va venir la puissance. Bref, dessine-voir sur ton schéma le courant qui va traverser l'élément chauffant, en incorporant bien l'alimentation du circuit de puissance.

A+

[invite36436748]

Non sur ton schéma, les bases de tes transistors auraient du être connectées a la sortie de la porte logique (avec résistance de protection).
pour le schéma la pièce jointe a été validée

[invited4d783ea]

@ Jack: Tu as raison, j'ai que 0,37 mA en sortie du schéma, autant dire rien du tout. Il faut que je revois l'ensemble (je galère je galère^^)

@ Do you understand: sur mon schéma j'ai connecté les bases à la sortie de l'aop qui compare la consigne et la température mesurée, car dans ma logique, lorsque la consigne est plus petite que la température mesurée (donc il fait trop chaud), alors la sortie du comparateur est basse =0V et le NPN est saturé, fermant ainsi le circuit de refroidissement (sans doute un ventilo).Pendant ce temps le PNP est bloqué. A l'inverse, si il fait trop froid la consigne est plus grande que la température mesurée, la sortie du comparateur est à l'état haut, le NPN est bloqué et le PNP est saturé, fermant le circuit de chauffage.
Merci pour le schéma mais quel est l'intérêt du condensateur c1?

[invite36436748]

Pour C1 c'est un condensateur de filtrage, je l'ai mis mais je ne pense pas qu'il soit utile ici. J'utilise beaucoup les MOSFET dans des systèmes bouclés hautes fréquences et ça a tendance à osciller donc C1 (de quelques pF) évite celà, mais la température étant un facteur qui varie lentement, il ne devrait pas y avoir de soucis

et pour ce qui est du circuit "froid" il suffit de mettre une porte inverseuse (ou tout dispositif pouvant convenir selon le niveau logique que tu désires pour activer le refroidissement) à la sortie de l'AOP (attention à l'adaptation des signaux, sortie comparateur: +VCC ou -VCC)

[Jack]

Wiiik, il faut également que tu saches qu'utiliser un ampli op en commutation n'est pas une bonne idée. Il est préférable d'utiliser des comparateurs. La quasi totalité d'entre-eux est à collecteur ouvert, ce qui nécessite une résistance de pullup en sortie, mais simplifie l'interfaçage du point de vue des tensions avec la logique que tu connectes derrière.

A+

[invited4d783ea]

J'ai un peu simplifié mon usine à gaz. J'ai vraiment essayer d'utiliser ce que vous m'avez conseillé (à savoir trigger et comparateur), mais même après une aprem de recherches et de test, j'ai pas réussi (excusez mon manque de compétences dans le domaine).
C'est loin d'être parfait, mais j'ai l'impression que ça fonctionne. Pour alimenter la ventilation, est-il possible d'utiliser un mosfet à canal P en dérivation de celui à canal N? Merci à vous et joyeux Noël!

Schéma.png

[Jack]

Ce que tu utilises est toujours un ampli op. Pour un vrai comparateur, regarde si tu ne trouves pas un LM393 par exemple. Dans tous les cas, avec ou sans comparateur réel, il faudra que tu crées un hystérésis car dans cas contraire, avec un vrai montage (pas à la simulation), lorsque la tension issue du LM35 sera très proche de la consigne, la sortie du comparateur va changer d'état au rythme des parasites.
Il faut donc insensibiliser le montage vis à vis de ce désagrément en créant 2 seuils rapprochés => il faut monter le comparateur en trigger. Regarde sur la toile, la littérature abonde sur ce sujet.

A+