Distance maxi entre commande et servomoteur

[alainav1]

Bonjour,
sur un circuit ferroviaire du club j'envisage de commander un aiguillage avec un servo moteur
un premier essai sur un petit circuit ne pose aucun problème
je génère les impulsions qui commande le servo (entre 1ms et 2ms toute les 20ms ) avec un pic
je souhaite mettre la commande(donc le pic ) sur le tableau de commande et le servo à 20m de là en bout de reseau
je n'ai pas (pour l''instant ) les moyen de faire des essais club je prepare donc le montage
est ce que les impulsions en sortie du pic vont bien arriver en forme au servo qui se trouve à 20 m de là ou faut il mettre le pic prés du servo ?
cordialement
Alain
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[PA5CAL]

Bonjour

Tout va dépendre :
- des caractéristiques du câble qui transmet le signal,
- des tolérances du servo aux dégradations dudit signal,
- de la nature et de l'intensité des perturbations électromagnétiques.

D'un côté, on sait parfaitement acheminer des signaux par câble sur des kilomètres, mais de l'autre, quelques mètres peuvent suffire pour effondre, déformer et/ou parasiter des impulsions.

Mettre le pic près du servo règle la question, mais soulèvera certainement d'autres interrogations.


Pour pouvoir répondre, il faudrait disposer de plus d'informations sur le servo, l'interface en sortie du pic, le câble et l'environnement qu'il traverse.

[alainav1]

bonjour,
merci de cette reponse voici des precisions
le signal de commande du servo sort directement du pic
l'alim 5v est commune au pic et au servo (bus 5v sous le reseau)
le fil de commande est seul
les fils se trouveraient sous le reseau sur lequel circule les trains (alimentation des train en courant continu ou dcc (courant + ou - 16V 10Khz)
les servo sont des petits servo bas de gamme la precision pour des aiguillage ne pose pas de probleme
sinon au pire je m'orienterai vers une commande infrarouge (tsop )sous le circuit mais ça fait plus de materiel ?
cordialement
Alain

[PIXEL]

hello,

ballader du TTL sur 20 mètres de ligne , c'est chercher les ennuis.

passe par deux pavés RS485 ,( c'est pas cher , et "ceinture plus bretelles" )
et tu pourra tirer des 10'aines de métres sur une paire torsadée (câble informatique)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,
Sinon une boucle de courant : 2 NPN et 4 résistances.

[PIXEL]

sous réserve de la tenue en fréquence (déformation des impulsions)

[alainav1]

merci pour ces idée

2 NPN et 4 résistances.
un petit dessin ou un lien c'est possible ?
cordialement
Alain

[Antoane]

* Q1+R1 est un convertisseur tension -> courant (tension de sortie du pic 0/5V vers courant dans R1 (=courant dans R2, à Ib_Q1 près) de 0/1mA.
* R2 est un convertisseur courant -> tension (0/1mA vers tension 0/2,2V. Le potentiel sur la base de Q2 vaut donc Vcc ou Vcc-2,2V)
* R3+Q2 est un convertisseur tension -> courant (tension sur sa base de vers courant de collecteur de 0/5mA. En effet, d'après le point précédent : le potentiel sur l'émetteur de Q2 vaut Vcc ou Vcc-2,2+Vbe~Vcc-1,55V, donc le courant dans R3 vaut cette tension /R3, c'est à dire 0 ou ~5mA)
* R4 est un convertisseur courant -> tension (le courant dans R3 est identique à celui dans R4 (à Ib_Q2 près) donc la tension aux bornes de R4 vaut 0 ou ~5V).
(amusant ce genre de montage )
Pièce jointe 213204

La formule, vite fait :

On voit les différents termes des convertisseurs successifs (en partant de la fin) :
R4 * un courant
une tension / R3
un courant * R2 (moins un Vbe)
une tension / R1

en réduit, ça donne :



Le truc entre Q1 et R4, c'est une paire torsadée.
Les fils apportant l'alimentation du servo courent avec la commande, ou le 5V vient d'ailleurs ? Si tout vient de la même carte, la paire torsadée n'est peut-être pas la meilleure idée ? J'en sais trop rien mais dirais qui si
Penser à un bon découplage sur l'alim du servo.
Vcc doit avoir une valeur supérieure à 8V : 5V dans R4 + la tension perdue dans le "régulateur" de courant constitué par R3+Q2. Plus elle est grande, mieux c'est.
Relire le post #7

[alainav1]

bonjour
poul'alimentation le 5v est dispo tout le long du circuit (bus 5v sous les rails ) le pic est alimenté par ce 5V
quand je clic sur la piece jointe j'ai le message suivant
" Pièce jointe spécifié(e) non valide. Si vous suivez un lien valide....
j'ignore pourquoi j'ai ce message ?
cordialement
Alain

[PIXEL]

faut attendre qu'un modo ait fini sa sieste.

[Antoane]

Bonjour,
PJ apparemment pas passée, la revoilà.

[alainav1]

merci bien

[PA5CAL]

Compte tenu de la longueur du câble, je serais d'avis de rajouter une petite diode de roue libre en inverse sur l'entrée du câble (cathode sur le collecteur de Q2, anode à la masse).

[Qristoff]

Compte tenu de la longueur du câble, je serais d'avis de rajouter une petite diode de roue libre en inverse sur l'entrée du câble (cathode sur le collecteur de Q2, anode à la masse).

Le problème est que ce montage ne fonctionne pas en générateur de courant constant ! et du coup, risque de fusiller l'entrée du servo en tension.
Générateur de courant constant à revoir.... (remplacer R2 par une zener ?)
Je pense que ta diode de clamp doit être coté récepteur et non pas emetteur !
Perso, je n'utiliserais pas ce type de montage mais bien un driver RS422 comme déja préconisé.

[Antoane]

Salut,

Le problème est que ce montage ne fonctionne pas en générateur de courant constant ! et du coup, risque de fusiller l'entrée du servo en tension.
Générateur de courant constant à revoir.... (remplacer R2 par une zener ?

Si : {Q1, R1} génère un courant constant de ~1mA dans R2, donc le potentiel sur la base de Q2 est constant, qui agit donc avec R3 comme un générateur de courant.

La simu confirme en donnant une impédance de CCS de ~700kohm (simulé en remplaçant R4 par une source de tension de +/-15V et une tension Vcc=20V. Le PNP est un 2907 et le NPN un 2222).

Pour moi, la diode de roue-libre doit être côté émetteur car c'est lui qui risque de ne pas apprécier les pic dus à l'inductance de la ligne aux inductions. Côté récepteur, on a une résistance de 1k, qui protège déjà assez bien l'entrée.

Si ce montage suffit, il a l'avantage d'être bien moins cher qu'une paire de transceiver RS4**.

[alainav1]

bonjour,
juste une suggestion je sais pas si ça peut marcher
si sur la commande je mets en serie entre le pic et la commande su servo un bf245 cablé en generateur de courant (( ou 6 mA) cela peut t il marcher ?
http://www.ptitrain.com/electronique..._courant1.htm?
pour info j'ai ouvert un autre post pour apprendre (en parallele )à utiliser la RS 4**
http://forums.futura-sciences.com/el...ca-marche.html
cordialement
Alain

[Antoane]

Non : le BF245 a besoin de quelques Volts (~2V ou 3V) pour réguler le courant. C'est con drop-out, comme n'importe quel autre régulateur linéaire. Donc en sortie, tu ne récupéreras que ~2 ou 3V... Pas assez être compris comme un 1 par le servo..

[alainav1]

avec ces 2v ou 3v puis je alimenter un opto (puis que l'entre d'un opto cest une led qui a besoin de ce type de courant il me semble
(bien sur apress il faudra traiter la sortie de l'opto !)

[Antoane]

C'est possible.
Est-ce utile ?
Avec ça, l'information transportée sur 20m est la même (0/10mA) mais ça demande un circuit supplémentaire de traitement du signal en sortie de l'opto. Et il y a moins de marge pour l'impédance de la ligne, le temps de montée risque d'être plus élevé. Après, tu peux tester, c'est pas compliqué et ça coute rien !
Arrivé là, je me demande s'il n'est pas même préférable d'utiliser une bête résistance pour limiter le courant ds l'opto...

Un "détail" : ton servo, c'est pour un aiguillage, donc il n'as que 2 positions possibles, donc même si tu lui dis 100° et qu'il va à 90, c'est pas grave, si ?

[alainav1]

mon servo n'est pas à quelques degrés pres car je fait un deplacement plud grand que necessaire et c'est ensuite la souplesse du bras de levier qui fait l'ajustement ci dessous une video de mise au point
http://www.youtube.com/watch?v=GTkG-Obn65A
merci encore pour votre parage de connaissance et d'idée

[PA5CAL]

Le problème est que ce montage ne fonctionne pas en générateur de courant constant !

En première approximation, le courant délivré ne dépend que par la tension de sortie/d'alimentation du PIC.

Par exemple, avec V_OH = 4,5 V on a :
• V_R1 = V_OH–V_BE1 ≈ 3,8 V
• I_C1 ≈ V_R1/R1 ≈ 0,8 mA
• V_R2 ≈ I_C1·R2 = 1,76 V
• V_R3 = V_R2–V_BE2 ≈ 1,06 V
• I_C2 ≈ V_R3/R3 ≈ 3,2 mA

En résumé :

I_C2 ≈ ((V_OH–V_BE1)·R2/R1–V_BE2)/R3 ≈ V_OH·R2/(R1·R3) – 0,7·(R1+R2)/(R1·R3)

C'est bien un générateur de courant.

[PA5CAL]

Pour le coup, avec 3,2 mA on va avoir 3,2 V (ou moins) aux bornes de R4. Ça risque d'être plutôt juste.

Je pense que ta diode de clamp doit être coté récepteur et non pas emetteur !

Je pensais à la diode pour protéger Q2 de l'induction (auto-induction, surtout) dans les 20 m de câble.

[Qristoff]

Si : {Q1, R1} génère un courant constant de ~1mA dans R2, donc le potentiel sur la base de Q2 est constant, qui agit donc avec R3 comme un générateur de courant.

Ok, je comprends mieux la philo de ton montage.

En première approximation, le courant délivré ne dépend que par la tension de sortie/d'alimentation du PIC.

c'est bien comme ça que je le comprends. Mais il est difficile d'admettre que c'est un générateur de courant au sens "précision de courant" du terme.
Si la valeur du courant du courant généré est approximatif, il faut préserver l'entrée du servo des sur-tensions. résistance série aprés la 1K puis diode de clamp au 5V.

Je pensais à la diode pour protéger Q2 de l'induction (auto-induction, surtout) dans les 20 m de câble.

Pour la diode coté émetteur, la tension de collecteur devrait tenir sans problème mais dans le doute une zener de clamp est à conseiller.

[Qristoff]

Pour moi, le plus simple et pour s'affranchir du mode commun est de driver avec Q1 une led d'opto (placé coté récepteur) dont le collecteur est alimenté par le 5V du servo.

[QuentinC]

Je me pose une question en voyant tout ça...
Il n'y a au final qu'une information de position à transmettre sur 20m, pourquoi ne pas faire ça avec un petit microcontroleur qui pilote le servo directement a coté de lui, et de lui envoyer un signal en tout ou rien selon la position ?
un simple 12f675 fait parfaitement l'affaire coté aiguillage, et pour le signal ben un signal en tout ou rien avec un ADC sur le 12F ne pourrait pas simplifier les chose ?

[alainav1]

bonjour,
un 12f675 pres de l'aiguillage pas de probleme
qu'entend tu par un signal en tout ou rien avec un adc sur le 12F ?

excuse moi qristoff mais "driver avec Q1 une led d'opto " pour moi c'est pas clair ?
cordialement
Alain

[Qristoff]

excuse moi qristoff mais "driver avec Q1 une led d'opto " pour moi c'est pas clair ?

Je pensais à ça...


edit: j'ai été trop vite.. R8 et R7 sont des 10K

[alainav1]

j'ai bien compris le montage
le bss123 peut il etre remplacé par un bs170 (j'en ai quelque un sous le coude )

[Qristoff]

j'ai bien compris le montage
le bss123 peut il etre remplacé par un bs170 (j'en ai quelque un sous le coude )

oui, évidemment ou même par n'importe quel organe de commutation !

[alainav1]

message bien reçu
bonnne soirée