Interface Boucle de Courant PT100

[Nicocloud]

Bonjour !

Ayant actuellement un projet de régulation d'un mini-four, pour en faire un four CMS, je dois changer l'interface de ma PT100 (3 fils) qui est actuellement un pont de wheaston.



Ma sonde n'est pas à nue, elle est entouré d'un fin cyclindre en inox, comme sur la plupart des PT100.

Mon problème : le temps de réponse énorme de la PT100 calorifugé.

Mon tuteur de stage m'a dit de faire une autre interface pour cette sonde, et de plutôt utiliser une boucle de courant de 1mA afin de chauffer la sonde le moins possible et donc d'avoir une mesure plus significative.
Le problème c'est que je n'arrive pas à trouver un schéma de cette boucle de courant, auriez-vous un petit schéma de départ à compléter ?
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[DAUDET78]

le temps de réponse énorme de la PT100 calorifugé.

Calorifugée ????? tu mesures n'importe quoi .... elle doit être en contact avec les tôles de ton four.

Tu peux très bien faire passer 10 mA dans la PT100, à condition de le faire pendant le temps de la mesure avec un ADC et donc de piloter On/Off le générateur de courant par ton µC. Ensuite tu fais une mesure toutes les 500 mS, c'est largement suffisant.

Comme la PT100 a peu de sensibilité, tu amplifies avec un AmpliOP "Rail to Rail" et tu en profites pour retirer l'offset de la PT100 (environ 1V à 25° avec 10mA)

[Nicocloud]

Euh... l'emploi de "calorifugée" était pas adéquat !
En gros, ma sonde c'est ça :
pt100_sensor_RTD_sensor_thread_sensor.jpg
En fait le pont de wheaston au dessus à été changé !
C'est le pic qui alimente ce montage via un transistor.
alim_sonde_transistor.JPG
Donc l'alimentation de la sonde est faite par le pic, une fois par seconde à peu près.

Mon tuteur me dit de plus utiliser ça mais de faire une boucle de courant.
J'ai aucune idée de comment je peux envoyer un courant de 1mA avec un µC !
Et il me semble pas que la sonde doivent être collé à la parois du four, t'en es sur ?

[DAUDET78]

C'est une sonde traversante . Elle est fixée dans un trou de la paroi du four et est dans l'ambiance du four

Par contre ton schéma avec ton PIC est complétement folklo . Tu appliques une tension de 5V à la PT100 (elle ne va pas aimer .... les 50mA), or il faut lui envoyer un courant pulsé de 10mA .

Il faut monter ton PNP en générateur de courant .... je te laisse chercher !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nicocloud]

Ok !
Donc ça, c'est pas tip-top ?
alim_sonde_transistor.JPG

je me décharge de toutes erreurs, ce n'est pas moi qui est fait ce montage ! J'suis arrivé, le pont de wheastone était déjà comme ça !

Mais admettons que je trouve le montage à faire pour que mon PNP soit en générateur de courant, le reste change quand même non ?

J'ai trouvé ça pour le générateur de courant constant :
PNP_en_courant.JPG

T'en pense quoi ?

Si j'ai pu comprendre quelque chose, est-ce que Rc serait remplacée par ma PT100 ?

[DAUDET78]

Donc ça, c'est pas tip-top ?

Pour deux raisons

• Faire passer 25mA dans une PT100 .... vive l’auto-échauffement !
• Un pont de Wheatstone ne donne pas une sortie linéaire pour de grande variation de la PT100

J'ai trouvé ça pour le générateur de courant constant ..... est-ce que Rc serait remplacée par ma PT100 ?

Ben oui ! On avance. Maintenant, il faut voir :

• la stabilité en température du courant
• comment piloter en On/Off le courant dans la PT100
• Comment lire la tension aux bornes de la PT100

[Nicocloud]

Bon déjà le système avec le pnp et la Zéner que j'ai trouvé, mon tuteur me dit de faire le générateur de courant constant avec un AOP, j'ai aucune idée de comment faire...

[DAUDET78]

mon tuteur me dit de faire le générateur de courant constant avec un AOP,

Ca rejoint ma question

la stabilité en température du courant

[Nicocloud]

J'avais vu ce schéma là, qui permet de générer un courant constant en fonction de la valeur de la résistance R1 :
Mon tuteur ne veut pas de transistor mais plutôt des AOP, alors j'ai trouvé ça :

Pièce jointe 180923

Je pourrais peut-être le piloter grâce à mon transistor actuel, c'est-à-dire au lieu de la source de tension (BAT1), je met mon transistor avec le collecteur au 5V et l'émetteur a la masse, c'est bien ?
Et au lieu de R1 mettre une résistance de 5KΏ pour avoir un courant de 1mA ?

[DAUDET78]

Reposte ta pièce jointe

[Nicocloud]

Bon, au final mon tuteur m'a filé un schéma à peu près tout fait pour cette fameuse boucle de courant, ça ressemble à ça :

boucle_courant.JPG

On s'est fixé, E=1V que l'on va réalisé grâce à une référence de tension (composant : REF192GPZ http://radiospares-fr.rs-online.com/...633D424F544826) et d'un pont diviseur.
Toutes les résistances R=10k vont être remplacée par R=1k vu qu'on à divisé la tension de référence par 10.
Je pense que ça se comportera toujours pareil, nan ?
Par contre, le troisième étage avec la résistance variable on va l'enlever et l'intégrer directement dans le deuxième étage.
Pour les AOP, on m'a dit de prendre ceux qui ont une très faible tension d'offset en entrée (<1mV), j'ai choisi ça le TLE2022ACP (http://radiospares-fr.rs-online.com/...li-op/6611861/).
Le seul problème maintenant c'est le courant maximal de sortie, pour le TLE2022ACP il encaisse au maximum 3mA ça fait assez juste. Mon tuteur voudrait au moins 10mA pour être à l'aise.

[DAUDET78]

Voilà ton générateur de courant

[DAUDET78]

Pour info, ton schéma #11 est bon , en théorie .... pas en pratique !

Un exemple : Pour avoir 10mA dans la PT100, il faut que ton AOP1 sorte une tension de plus de 100V ! et en supposant qu'il puisse sortir 10mA !
Et il n'y a pas que ça !

[Nicocloud]

Un exemple : Pour avoir 10mA dans la PT100

je veux en permanence 1mA dans la sonde quoi qu'il arrive !

[DAUDET78]

Je t'ai expliqué qu'il fallait mettre 10 mA pulsé !
Si tu veux 1mA tout de même, tu as la formule de calcul sur mon schéma

[Nicocloud]

D'accord ! Bon ben il faut que je présente ta solution à mon tuteur de stage !

Un exemple : Pour avoir 10mA dans la PT100, il faut que ton AOP1 sorte une tension de plus de 100V ! et en supposant qu'il puisse sortir 10mA !

Comment je pourrais lui expliquer plus en détail ce que tu m'as dit ? J'ai du mal à comprendre en quoi mon AOP1 est censé sortir 100V pour avoir 10mA dans la PT100?

Encore une question (oui j'ai pas de cerveau...), qu'est-ce qui contrôlerais la fréquence du pulse ?

[DAUDET78]

D'accord ! Bon ben il faut que je présente ta solution à mon tuteur de stage !

Tu as intérêt à comprendre comment mon schéma marche !

J'ai du mal à comprendre en quoi mon AOP1 est censé sortir 100V pour avoir 10mA dans la PT100?

le courant constant qui passe dans la PT100, il vient d'où? de la résistance de 10K qui est entre la PT100 et la sortie de l'ampliOP ! Et pour faire passer 10 mA ..... il faut 100V aux bornes de cette résistance . CQFD

qu'est-ce qui contrôlerais la fréquence du pulse ?

Ce n'est pas une fréquence, mais un pulse toute les 500mS (par exemple) . Et c'est le rôle de ton µC

[Nicocloud]

D'accord, mais je t'ai expliqué que toutes les résistances de 10k seront remplacées par des 1k, et que E(=10V) sera remplacé par E=1V. ça me rend fou

Du coup, pour avoir 1mA dans la sonde, il faut que l'AOP sorte juste 1V (???)

Si on suit ton schéma, pour que le µC commande le générateur à courant constant, moi à la place du 5V, je mettrai un transistor (base signal pic, collecteur 5V et emetteur sur R), ça te semble juste ?

[DAUDET78]

Du coup, pour avoir 1mA dans la sonde, il faut que l'AOP sorte juste 1V (???)

oui, mais ton E=1V de référence (vachement stable) ... tu le fais comment ?

moi à la place du 5V, je mettrai un transistor (base signal pic, collecteur 5V et emetteur sur R), ça te semble juste ?

d'après ce que je pige, tu me rajoutes un Vbe ? Instable ?

PS : ne pas oublier qu'entre 0 et 250° ta PT100 varie de 100 à 200 ohms

[Nicocloud]

d'après ce que je pige, tu me rajoutes un Vbe ? Instable ?

J'avais total zappé que yavai un Vbe ^^ Du coup ça influence très légèrement le courant quoi...
Donc, c'est pas ça qui faut faire xD

oui, mais ton E=1V de référence (vachement stable) ... tu le fais comment ?

Avec ça : http://radiospares-fr.rs-online.com/...633D424F544826 + un pont diviseur.

[DAUDET78]

Tu fais aussi bien avec mon schéma avec un TL431 à moins d'un zeuro et sans pont diviseur
PS 1 : ton schéma a d'autres erreurs, par exemple, l'amplificateur derrière la PT100
PS 2 : un indice : et si tu court-circuitais la PT100 ?

[Nicocloud]

J'ai regardé ton Tl431, en fait moi je peux prendre que des boitiers de type DIP et pas de CMS (c'est pour l'embrocher sur des plots).

PS 1 : ton schéma a d'autres erreurs, par exemple, l'amplificateur derrière la PT100

En quoi ? La tension varie avec la température, il l'a prend par rapport à la masse, je vois pas la faute désolé

PS 2 : un indice : et si tu court-circuitais la PT100 ?

Pour faire quoi derrière ? Désolé, t'essayes de me guider mais je vois pas où tu veux en venir

[DAUDET78]

J'ai regardé ton Tl431, en fait moi je peux prendre que des boitiers de type DIP et pas de CMS (c'est pour l'embrocher sur des plots).

le TL431 existe en FIP6

En quoi ? La tension varie avec la température, il l'a prend par rapport à la masse, je vois pas la faute désolé

dommage que tu ne saches pas calculer le gain d'un ampli ! Dommage pour toi, je suis absent pour 48H ....

Pour faire quoi derrière ? Désolé, t'essayes de me guider mais je vois pas où tu veux en venir

cogite .....

Moi, en 2H, je te torche ton schéma .... Ce n'est pas le but de la manip? tu n'apprendrais rien et c'est moi qui aurait ta bonne note !

[Nicocloud]

Je viens de faire le montage avec les 2 résistances R de gauche à 1K et les deux qui sont respectivement sur la contre-réaction négative et positive je les ai laissé a 10K.
J'ai juste rajouté sur la contre-réaction négative un condensateur de 10nF en parallèle avec la 10K au cas où il y aurait des oscillations.

Dommage pour toi, je suis absent pour 48H ....

Je pense que je vais survivre t'inquiètes....

Moi, en 2H, je te torche ton schéma ....

Bah j'espère bien ! Si t'as vraiment 69 ans et que t'étais ingénieur dans l'électronique avant, je pense même que 2H c'est un peu long

c'est moi qui aurait ta bonne note !

C'est pas une note c'est un projet, et c'est que le début...

[DAUDET78]

Je viens de faire le montage avec les 2 résistances R de gauche à 1K et les deux qui sont respectivement sur la contre-réaction négative et positive je les ai laissé a 10K.

Donc tu restes sur ton schéma #11 ? donc tu te débrouilles tout seul. Je ne vais pas perdre mon temps à essayer de faire marcher un schéma pourri !

[Nicocloud]

Je ne vais pas perdre mon temps à essayer de faire marcher un schéma pourri !

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Admettons ! Si tu m'expliques pas en quoi le schéma est pourri je pense pas deviner ! En plus, j'ai fait les 2 premiers étages et ça marche très bien !
J'ai 1mA dans ma sonde en permanence et une tension qui varie de 2.68 V à 5V ! C'est exploitable !
Je suis en train de faire les essais là, pour voir si ça correspond bien à la réalité.

[DAUDET78]

et une tension qui varie de 2.68 V à 5V !

Sauf qu'il fallait une tension de 0 à 5V (pour 25° à 250°) et que, avec mon schéma, on pouvait supprimer la référence de tension et gagner en stabilité .

[Nicocloud]

Je viens ré-up ce sujet !

Bon ben j'ai fait les tests de cette boucle de courant, au final je compare 2 mesures :

- La mesure d'un thermocouple type K relié à un DIGITAL MULTIMETRE qui me donne immédiatement la valeur de la température à l'intérieur de mon four

- La température que me donne ma pt100 interfacé.

Conclusion: la pt100 réagit vite mais une fois arrivé autour de 80°C, le thermocouple est très en avance sur la PT100, c'est-à-dire que la température de la PT100 ne suit pas ce que m'indique mon thermocouple, que je pense bien plus fiable que la sonde.
j'ai effectivement besoin d'un temps de réponse très court pour réguler au mieux.

Du coup, je pense que je vais essayé d'interfacé le thermocouple directement sur mon PIC...
J'ai fait un autre post au niveau de la compensation de la soudure froide sans forcément utilisé les conditionneurs du style AD595 ou MAX6675, mais plutôt une PT100... Vous auriez une idée du montage qui permettrait de faire cela ?