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Jauge de contrainte 0-10V



  1. #1
    romulus123

    Jauge de contrainte 0-10V


    ------

    Bonjour,

    Je cherche une solution pour utiliser une balance électronique avec un automate programmable,je souhaiterais que les capteur de contraintes (à 4 fils) me sortent un signal analogique de 0-10V ou 4-20mA.

    J'ai trouver ceci : http://circuits.linear.com/419 chez Linear ou encore cici : http://www.analog.com/static/importe...heets/1B31.pdf

    Mais ces circuits sont introuvables chez mon fournisseur... quelqu'un a-t-il une autre idée pour créer ce "conditionneur" ?

    Merci.

    -----
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

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  3. #2
    remy01

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    A+ ....Rémy.

  4. #3
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Mais ces circuits sont introuvables chez mon fournisseur... quelqu'un a-t-il une autre idée pour créer ce "conditionneur" ?
    Tout dépend des contraintes, précision exigée, etc, mais souvent il est possible de simplifier fortement le conditionneur.

    Ici un exemple avec un ampli zero-drift. Il est monté en ampli à gain 10000, et avec un déséquilibre de 1mV, il donne ses 10V de sortie.

    Les valeurs doivent être choisies en fonction de l'application. Ici, c'est simplifié au max, ce sont les jauges qui constituent la résistance d'entrée, mais si on veut normaliser et ne pas dépendre (trop) de leur valeur, on peut ajouter deux résistances discretes.

    L'excitation est ici une référence de 10V, ce pourrait être l'alim générale. La stabilité sera alors conditionnée par elle.

    StrainG.png
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. #4
    indri

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Trop facile

    Mais faut sortir le portefeuille didjou! Autant répéter le circuit du premier lien !
    Là où va le vent...

  6. #5
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Merci Tropique,

    Je n'ai pas besoin d'une précision énorme, (c'est une balance de cuisine), elle doit être au moins capable de différencier une masse de 20g d'une de 50g et venir se connecter à une entré analogique 0-10V d'un API.

    La balance est composée de deux capteurs, mais pourquoi ont-il quatre fils chacun ?
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

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

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    2 d'excitation, et deux de sortie. Si tu as deux capteurs, il faudra les sommer après amplification pour obtenir la masse totale.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  10. #7
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Si tu as deux capteurs, il faudra les sommer après amplification pour obtenir la masse totale.
    Ici, la balance doit juste faire la différence entre deux ou trois masses différentes donc un seul capteur devrait être suffisant à mon avis...

    2 d'excitation, et deux de sortie
    Dans ce cas, je ne vois pas comment les intégrer dans ton schéma, les capteurs de contraintes que je connaissait n'ont que deux fils comme ceci http://www.kistler.com/fr_fr-fr/Tech...ontrainte.html
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  11. #8
    denis05c

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Bonjour,
    Une jauge de contrainte est une chose et un capteur de force en est une autre...
    La première n'est qu'une résistance,donc deux fils ,et le deuxième est un ensemble composé en général de 4 jauges de contraintes montées en pont de wheatstone , donc il y a 4 fils qui sortent: deux pour l'alimentation et deux pour le signal de sortie en mv/v .
    Si sur ta balance il y a 2 capteurs,ce qui correspond à 2 ponts de wheatstones,il faut additionner les deux mesures pour avoir la mesure totale.
    http://www.scaime.com/upload/telecha...rce-F-0511.pdf
    C'est tout expliqué ici...
    1,618

  12. #9
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Bonjour,

    Je reviens ici pour un léger problème.

    Je me suis inspirer du montage de tropique, AOP LTC1049 zéro-drift, jauge et ampli alimenté avec un LM7810 correctement découplé.

    J'ai fait un petit PCB et tout fonctionne très bien.

    Maintenant que j'ai dû allonger les fils du capteurs avec une longueur ± 60 cM en 0.75mm², lorsque j'ajuste le zéro et que je place un poids sur la jauge et que je le retire, le signal de sortie ne se remet plus exactement à zéro. Ca m'ennuie fortement.

    Comment puis-je régler ce problème ? est-t-il possible d'ajouter des fils de "SENSE" ?

    Un grand merci.
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  13. #10
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Maintenant que j'ai dû allonger les fils du capteurs avec une longueur ± 60 cM en 0.75mm², lorsque j'ajuste le zéro et que je place un poids sur la jauge et que je le retire, le signal de sortie ne se remet plus exactement à zéro. Ca m'ennuie fortement.
    C'est effectivement très ennuyeux, et pas très compréhensible: qu'il y ait des dérives, pourquoi pas, par exemple s'il y a des gradients de température sur le câblage, par contre il ne devrait pas y avoir "d'effet mémoire". Ou alors, tu fais des courants d'air en posant et enlevant ton poids, ou tout autre variation de température, et ça te donne l'impression qu'il y a cet effet.

    Le capteur lui-même peut avoir de l'hystérésis, mais ça ne devrait pas changer selon qu'il y ait des fils ou pas. Ou alors tes fils perturbent mécaniquement le capteur d'une façon ou d'une autre.

    Il faut essayer de procéder par élimination: se mettre dans un environnement aussi stable et uniforme thermiquement que possible, voir si ça s'améliore, etc
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  14. #11
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Merci pour ta réponse.

    Il me semble que le problème n'existait pas quand je connectais le capteur (voir PJ) sans avoir rallonger les 4 fils.

    L'ampli est placé dans dans un petit boitier plastique monté sur rail DIN dans un coffret électrique industriel. Le capteur est éloigné de ± 80 cM. le câble n'est pas blindé, peut-être que le problème viens de là ? les capteurs industriel ont des conducteurs blindés et ont deux fils "sense"... le mien n'a pas cela.

    capteur-de-force-20-kg.jpg
    Dernière modification par romulus123 ; 02/05/2013 à 18h34.
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  15. #12
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Merci pour ta réponse.

    Il me semble que le problème n'existait pas quand je connectais le capteur (voir PJ) sans avoir rallonger les 4 fils.
    Il faut en priorité essayer de déterminer la cause. En général, l'hystérésis est d'origine mécanique, soit un montage ou des matériaux inadéquats. Ou le capteur lui-même, s'il n'est pas employé dans son domaine fonctionnement optimal.

    L'ampli est placé dans dans un petit boitier plastique monté sur rail DIN dans un coffret électrique industriel. Le capteur est éloigné de ± 80 cM. le câble n'est pas blindé, peut-être que le problème viens de là ? les capteurs industriel ont des conducteurs blindés et ont deux fils "sense"... le mien n'a pas cela.
    Le blindage ne peut avoir un effet que s'il y a des perturbations dans l'environnement. Éventuellement, il est possible de mettre deux condensateurs 100nF céramique entre la masse et les deux arrivées des entrées.

    Je ne vois ce que tu veux dire par des fils sense. Ton capteur a bien 4 fils?
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  17. #13
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message

    Le blindage ne peut avoir un effet que s'il y a des perturbations dans l'environnement. Éventuellement, il est possible de mettre deux condensateurs 100nF céramique entre la masse et les deux arrivées des entrées.
    Les fils de signal passent aux côté des fil d'alimentation 3X230V AC... Je vais essayer avec les capa.

    Je ne vois ce que tu veux dire par des fils sense. Ton capteur a bien 4 fils?
    un fil en parallèle sur chaque conducteur de signal, du capteur jusqu'à l'ampli pour compenser les pertes de signal. Oui mon capteur a bien 4 fils.

    Encore merci
    Dernière modification par romulus123 ; 02/05/2013 à 18h59.
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  18. #14
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message

    un fil en parallèle sur chaque conducteur de signal, du capteur jusqu'à l'ampli pour compenser les pertes de signal. Oui mon capteur a bien 4 fils.
    )
    Ce n'est pas vraiment en parallèle, voici un schéma plus "explicite" : http://www.evaluationengineering.com...train_fig2.jpg
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  19. #15
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Les fils de signal passent aux côté des fil d'alimentation 3X230V AC... Je vais essayer avec les capa.
    Le 230V a peu de chance de polluer ce signal, et les 100nF n'auront aucun effet dans ce cas: ils ne peuvent servir que pour des perturbations HF/VHF/UHF, style GSM, signaux digitaux rapides etc

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Ce n'est pas vraiment en parallèle, voici un schéma plus "explicite" : http://www.evaluationengineering.com...train_fig2.jpg
    Ce montage permet de garder un facteur d'échelle parfaitement précis avec de grandes longueurs de câble, mais ici c'est sans intérêt: la longueur est faible, et c'est le zéro qui est impacté, pas l'échelle.

    Il faut faire des expériences pour voir à quoi cet hystérésis est lié. Les causes les plus probables sont celles que j'ai déjà indiquées: thermoélectriques ou mécaniques. Mais il faut garder l'esprit ouvert malgré tout, on parle ici de signaux en microvolts, et il ne faut pas grand chose pour ramasser une erreur, parfois pour des raisons assez inattendues.
    Regarder les signaux à l'oscillo peut éventuellement donner des pistes: normalement vu les niveaux, tout doit être complètement plat: alims, entrées et sortie de l'AOP. Si quoique ce soit est visible, c'est déjà une anomalie qu'il faudra creuser.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  20. #16
    denis05c

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Bonsoir Romulus,
    je rencontre exactement le même pb que toi sur un montage que j'ai réalisé récemment...
    es tu certain qu'avec les fils de liaison courts cela fonctionne correctement ?
    J'ai une dizaine de mètres,blindé,mais je n'ai pas essayé avec des fils courts...
    Je pense que ce n'est pas un pb électronique,mais que cela provient de la matière elle même.En tout cas cela n'est pas dû à une dérive en température.L'erreur n'est pas gênante si tu fais une mesure pour du tout ou rien (par ex. présence ou non d'un objet ) mais si tu veux une pesée précise (ce qui est mon cas,je pèse des agrégats pour du béton) cela devient très gênant.
    je n'ai pas réussi à trouver une solution électronique...
    En ce moment je m'oriente vers une solution informatique,mais je n'en suis qu'au stade de l'idée qui est la suivante ,avec un Arduino.
    Avant chaque pesée,tu lis la valeur analogique fournie par ton capteur,et tu l'enregistres en tant que variable x par exemple.Ensuite tu pèses,tu obtiens y . La pesée sera égale à y-x .
    Autrement dit,juste avant la pesée tu mesures l'erreur,puis tu la déduit de ta pesée.
    Pour que ça marche, il faut t'assurer avant que l'amplitude de ta pesée soit toujours la même.Pour cela tu fais plusieurs essais en réajustant ton zéro à la main,tu pèses immédiatement après,et pour un même poids il faut que tu obtiennes toujours la même valeur.En ce qui me concerne,c'est pas parfait,mais je reste dans les tolérances admises.
    Je pense que les capteurs du commerce tout prêts qui coûtent la peau des feffes,font ce genre de compensation (entre autres) ce qui justifie leur prix finalement...
    Si tu arrives à résoudre le pb autrement ,je suis preneur de toute solution...
    1,618

  21. #17
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Bonjour denis,

    Le problème ici, c'est que la valeur analogique est parfois aléatoire, le problème n'est pas toujours présent.

    La jauge doit détecter la différence de poids d'une canette ou d'une bouteille en plastique. Une "grande" plage de tension est prévue dans l'automate mais si elle devient aléatoire, c'est très dérangeant...

    Avec les fils de ± 10 cm de long, je n'avait pas de problème.

    Je passerais un coup d'oscillo demain et j'essayerais avec deux capa.
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  22. #18
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Bonjour denis,

    Le problème ici, c'est que la valeur analogique est parfois aléatoire, le problème n'est pas toujours présent.
    Si ça apparait de façon aléatoire, il est possible que ce soit lié à une perturbation, typiquement du GSM: même sans communication active, il suffit qu'un terminal se fasse reconnaitre dans les parages pour générer des problèmes.
    Dans ce cas, les 100nF peuvent avoir une certaine efficacité, mais il faut que le layout soit absolument rigoureux, et il vaut mieux les associer à des perles ferrites et un blindage pour une bonne efficacité.
    Pour diagnostiquer, il suffit de faire sonner un GSM à proximité: s'il y a une brutale augmentation des instabilités à ce moment là, c'est que l'origine du problème est là.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  24. #19
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Si ça apparait de façon aléatoire, il est possible que ce soit lié à une perturbation, typiquement du GSM: même sans communication active, il suffit qu'un terminal se fasse reconnaitre dans les parages pour générer des problèmes.
    Dans ce cas, les 100nF peuvent avoir une certaine efficacité, mais il faut que le layout soit absolument rigoureux, et il vaut mieux les associer à des perles ferrites et un blindage pour une bonne efficacité.
    Pour diagnostiquer, il suffit de faire sonner un GSM à proximité: s'il y a une brutale augmentation des instabilités à ce moment là, c'est que l'origine du problème est là.
    Merci beaucoup, en effet, il y avait au moins 10 GSM dans un rayon de 4m² lors du test. En plus des capa, un câble blindé avec tresse à la masse peut-il améliorer les choses (je demande pour ne pas refaire un cablâge inutile).
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  25. #20
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Avec des fréquences comme le GSM, un câble blindé peut améliorer les choses.... une fois que tout le reste a été fait. Il suffit d'une boucle non protégée de quelques mm² pour tout ruiner. A la limite, si le montage n'a pas été assez "durci" contre les perturbations, le blindage risque d'amener encore plus de problèmes.
    Mais avant de s'embarquer dans des choses compliquées, il faudrait être sur de l'origine du problème. Fais un test avec un GSM actif à proximité (sans exagérer, sinon ce ne sera pas réaliste), et poste une photo des parties critiques de ton projet, cela permettra de se faire une idée.

    PS:
    En plus des capa, un câble blindé avec tresse à la masse peut-il améliorer les choses (je demande pour ne pas refaire un cablâge inutile).
    C'est à tester, comme tout le reste si cela peut l'être simplement (lorsqu'on a perdu ses clés, on cherche en priorité sous le réverbère), mais il ne faut pas trop en attendre.
    Mais on a parfois de bonnes surprises, et il ne faut rien négliger.
    Dernière modification par Tropique ; 02/05/2013 à 22h24.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  26. #21
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Bonjour,

    Problème résolu, c'était bien une perturbation dû aux GSM. J'ai mis deux condensateurs de 220nF MKT (je n'avait que ça sous la main).

    Une petite question pour ma culture qu'est-ce qu'un AOP "zero-drift" a de "special" par rapport à un AOP de précision (OP177 par ex.), si j'ai bien comrpis, il y a un offset plus faible ? Et aussi une "dérive" moins importante...

    Pas facile de trouver des explications en français sur ce type d'ampli...
    Dernière modification par romulus123 ; 03/05/2013 à 15h09.
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

  27. #22
    Tropique

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par romulus123 Voir le message
    Bonjour,

    Problème résolu, c'était bien une perturbation dû aux GSM. J'ai mis deux condensateurs de 220nF MKT (je n'avait que ça sous la main).
    Tu as de la chance: du MKT par rapport aux fréquences GSM, c'est plutot moyen. Probablement que sans, le niveau était tel que l'ampli faisait de la détection d'enveloppe et que tu es maintenant sous le niveau critique, mais c'est à garder à l'oeil: dans des conditions un peu différentes, le niveau pourrait très bien repasser au dessus de la limite de non-linéarité.


    Une petite question pour ma culture qu'est-ce qu'un AOP "zero-drift" a de "special" par rapport à un AOP de précision (OP177 par ex.), si j'ai bien comrpis, il y a un offset plus faible ? Et aussi une "dérive" moins importante...
    Il y a une sorte de chopper incorporé qui court-circuite périodiquement les entrées, mesure l'erreur et la corrige, le tout de manière à peu près transparente pour l'utilisateur.
    Un ampli de précision est purement statique, et ne doit sa précision qu'à la qualité des composants internes, des appariements et du trimming par laser
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  28. #23
    romulus123

    Re : Jauge de contrainte 0-10V

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Tu as de la chance: du MKT par rapport aux fréquences GSM, c'est plutot moyen.
    Oui, mais je n'avais que ça sous la main... je referai ça avec des céramiques souder derrière le PCB.

    Il y a une sorte de chopper incorporé qui court-circuite périodiquement les entrées, mesure l'erreur et la corrige, le tout de manière à peu près transparente pour l'utilisateur.
    Un ampli de précision est purement statique, et ne doit sa précision qu'à la qualité des composants internes, des appariements et du trimming par laser
    Ok Merci encore.
    «Tout ce qui est susceptible de mal tourner, tournera nécessairement mal.»

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