Fabrication d'un thermostat
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Fabrication d'un thermostat



  1. #1
    hor2222

    Fabrication d'un thermostat


    ------

    Bonjour,

    J'ai besoin de gérer la température d'un liquide dans une cuve à une température à peu près constante (pas en dessous d'une 30aine de °C, ni au dessus de 40°C)
    Je dispose pour cela d'une résistance chauffante électrique, mais cette dernière n'est pas thermostaté, et n'a pas de thermomètre, je ne peux donc pas connaitre la température de mon liquide.

    Afin de remédié à cela, je souhaite réaliser un montage "fond de tiroir" simple. J'ai donc fait le petit schéma ci-joint avec une sonde de température LM35, qui donne en sortie une tension fonction de la température (1°C = 0,01V), et un comparateur simple seuil à ampli op dont le seuil est déterminé par le pont diviseur R2 R3 12V*(5.1k/(5.1k+160k) = 0,37V => 37°C
    Nom : schema.PNG
Affichages : 1917
Taille : 58,1 Ko

    Cependant cette solution ne me plait pas, car lorsque la température arrivera à 37°C le relais RL1 passera à l'état repos, et coupera donc l'alimentation de la résistance chauffante. La température diminuera un peu, passera juste sous le seuil du comparateur, RL1 passera donc à l'état travail, et ainsi de suite. La solution serait d'utiliser un comparateur à hystérésis, j'aimerais que RL1 recommande la résistance chauffante uniquement si la température du liquide a baissée de 5 ou 6°C.

    En somme je voudrais que la résistance soit allumée tant que le liquide n'a pas une température max (par exemple 37°C), arrivé à cette température, la résistance n'est plus commandée. Mais si la température du liquide devient trop basse (inférieur à 32°C par exemple) la résistance est de nouveau commandée, jusqu'à ce que le liquide ré-atteigne la température max.

    Mon problème c'est que je n'arrive pas à calculer les résistance pour faire un comparateur à hystérésis, l'ampli-op ayant une alimentation simple +12V/0V.

    Quelqu'un a une ou des idée(s) ?

    Merci

    -----

  2. #2
    vincent66

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,
    Si vous branchez du +12V ou +5V directement sur le LM35 il ne va pas apprécier du tout... potassez bien sa doc et vous vous apercevrez qu'il faut le polariser... ensuite un aop soustracteur qui donne 0V en sortie pour une température de 0°C éventuellement suivi d'an ampli qui donne 1V à 10°C ou 3,7V à 37°C pour le confort de mesure/calibrage... ensuite un comparateur LM311... et un relais statique pour commander le corps-de-chauffe ...

    Vincent
    Leonardo était ingénieur "sans papier", et moi diplômé juste...technicien...

  3. #3
    mag1

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,

    Un LM741 en comparateur...j'en connais qui vont pas aimer...Heureusement que ce sont des fonds de tiroir.

    Il faut utiliser la tension de sortie pour modifier le point de consigne. Une résistance à ajouter.



    MM
    Dernière modification par mag1 ; 30/04/2013 à 17h18.
    Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...

  4. #4
    DAT44

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Citation Envoyé par hor2222 Voir le message
    Mon problème c'est que je n'arrive pas à calculer les résistance pour faire un comparateur à hystérésis, l'ampli-op ayant une alimentation simple +12V/0V.
    Bonjour,
    avec une alim simple un lm741 ne peut pas mesuré une tension d'entré de 370 mV, il faut prendre un lm311 par exemple.
    Pour le calcul de la résistance entre la sortie et l'entré + du comparateur, il faut considéré la sortie à 0 puis à 1, on défini ainsi la température base et haute du thermostat.
    R4 me semble trop élever pour fournir suffisamment de courant sur la base de Q1, la commande du relais peut ne pas être suffisante(en fonction de son impédance)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Ouk A Passi

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,

    En somme je voudrais que la résistance soit allumée tant que le liquide n'a pas une température max (par exemple 37°C), arrivé à cette température, la résistance n'est plus commandée. Mais si la température du liquide devient trop basse (inférieur à 32°C par exemple) la résistance est de nouveau commandée, jusqu'à ce que le liquide ré-atteigne la température max
    Vous devez utiliser un comparateur à fenêtre

  7. #6
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par mag1 Voir le message
    Un LM741 en comparateur...j'en connais qui vont pas aimer...Heureusement que ce sont des fonds de tiroir.
    C'est même pire que ça :
    - le 741 fonctionne avec des tensions d'entrées comprises entre Vcc-3V et Vss+3V, donc ici entre 3V et 9V (comme déjà dit);
    - la tension de sortie ne peut varier qu'entre ~3V et 9V. Le transistor de sortie n'est jamais bloqué ; de quoi fournir une réponse assez erratique...
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  8. #7
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Erreur de post, désolé.
    Dernière modification par Antoane ; 30/04/2013 à 23h19.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  9. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Désolé pour le fruitage.

    En ajoutant une résistance R5 entre la sortie du comparateur et l'entrée non-inverseuse, Les tensions de basculement sont :

    donc le seuil haut :

    et le seuil bas :

    Avec :


    En supposant un comparateur rail to rail, c'est à dire capable de sortie 0V ou la tension d'alim en sortie. Le LM311, comme déjà proposé, le fait. Le LM293 aussi.

    Résolution :
    - Tu détermines et en fonction du capteur ;
    - Tu fixes l'une des variables, n'importe laquelle mais la manière simple, c'est de fixer Y0.
    - Tu en déduis R2 avec ;
    - Tu en déduis R5 avec ;
    - Tu en déduis R3 avec Y0.
    Dernière modification par Antoane ; 30/04/2013 à 23h25.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  10. #9
    Pierrre

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Citation Envoyé par vincent66 Voir le message
    Si vous branchez du +12V ou +5V directement sur le LM35 il ne va pas apprécier du tout... potassez bien sa doc
    je cite le datasheet :"Operates from 4 to 30 volts"... donc il faut potasser la doc !

  11. #10
    hor2222

    Re : Fabrication d'un thermostat

    R4 me semble trop élever pour fournir suffisamment de courant sur la base de Q1, la commande du relais peut ne pas être suffisante(en fonction de son impédance)
    Vous avez tout à fait raison ! Autant pour moi.

    Antoane > Merci pour cette idée, en simulation ça a l'air de fonctionner. J'ai trouvé un lm393 dans un carton, mais je n'ai pas tout à fait saisi pourquoi je ne pourrais pas utiliser un 741 en comparateur j'ai vu d'autre montages ou c'étais le cas.

    De même pour le LM35, ou j'ai vu un peu de tout, des trucs simples, et d'autres plus compliqués. Bref, je vais voir ce qui se fait et essayer de m'en inspirer.

    Merci à tous pour vos idées et vos messages

  12. #11
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,
    Citation Envoyé par hor2222 Voir le message
    Merci pour cette idée, en simulation ça a l'air de fonctionner. J'ai trouvé un lm393 dans un carton, mais je n'ai pas tout à fait saisi pourquoi je ne pourrais pas utiliser un 741 en comparateur j'ai vu d'autre montages ou c'étais le cas.
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm393-n.pdf
    Le LM393 est en sortie à collecteur ouvert, il faudra donc lui ajouter une résistance de pull-up : 1k entre la sortie et le Vcc. Mais du coup, pas besoin de résistance de base sur le NPN, c'est cette 1k qui fera le travail.
    Avec un LM311, tu n'aurais même pas besoin de transistor puisque le composant est capable de commander directement un relais.

    C'est pas parce que des gens on déjà fait le montage que c'est une bonne idée, ni même que ca va marcher à tous les coups. Tous les 741 ne sont pas identiques et celui qui a posté le schéma peut en avoir un qui fonctionnera alors que le tient ne sera pas valide. Avec nos conseils, tu es sûr de réaliser un montage qui fonctionnera à tous les coups, dans les règles de l'art.
    D'ailleurs, le 741 est un composant inventé il y a... un paquet de temps. Il ne faut plus en acheter et préférer des composants plus modernes qui auront de bien meilleures caractéristiques, pour moins cher.

    Comme le dit Pierrre, ton montage du LM35 est op.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  13. #12
    sw338965

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Vous devriez peut être consulter le datasheet du LM741 avant d'affirmer qu'ion ne peut pas le faire fonctionner en 12V!
    http://www.datasheetcatalog.org/data...r/DS009341.PDF
    Nul n'est à l'abris de dire une ânerie !

  14. #13
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Personne n'a dit qu'il ne fonctionnait pas en 12V, mais regarde :
    - la plage d'excursion de la tension de sortie (~3 à ~9V) ;
    - le mode commun admissible en entrée (~3 à ~9V).

    Mais encore une fois, le 741 est un dinosaure qu'il convient de laisser en vitrine, comme témoignage d'une glorieuse époque...

    Sans rapport avec ce qui précède : tu peux câbler la led témoin en série avec la résistance de base du transistor. Ca permet d'économiser une résistance et 10mA
    Dernière modification par Antoane ; 01/05/2013 à 20h52.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  15. #14
    cacoucatatonique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    bonjour,
    je suis en train de faire un petit montage simple avec un LM35 comme vous.
    il y a une remarque de vincent66 comme quoi il faut polariser le composant.
    mais j'avoue que je ne voie pas quoi faire pour le polariser.
    pouvez vous m'indiquer comment vous avez modifier votre cablage pour polariser le capteur?
    merci d'avance

  16. #15
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,
    si le LM35 n'est pas trop éloigné du circuit de traitement (le comparateur, le µC... Que sais-je), il suffit de l'alimenter et de mesurer la tension de sortie (le schéma post1 est op).
    Sinon, il faut passer par un montage un peu plus complexe, transmettant l'information en courant et non en tension.
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
    Dernière modification par Antoane ; 05/10/2013 à 18h05.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  17. #16
    DAT44

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,
    je ne sait pas pourquoi vincent66 à dit ça, sur le schéma de hor2222 la patte 1 (+Vs) reçoit du +12 volts, la patte 3 est sur la masse (GND) donc le LM35 est polariser.

  18. #17
    DAT44

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,
    La polarisation négative de -0.00005 ampère sur la patte 2 (Vout) est nécessaire uniquement pour les mesures de température inférieure à deux degrés Celsius.

  19. #18
    cacoucatatonique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour,
    si le LM35 n'est pas trop éloigné du circuit de traitement (le comparateur, le µC... Que sais-je), il suffit de l'alimenter et de mesurer la tension de sortie (le schéma post1 est op).
    Sinon, il faut passer par un montage un peu plus complexe, transmettant l'information en courant et non en tension.
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf

    alors il y a un truc que j'ai pas compris.
    bon en dehors du cours circuit, j'ai mis le lm35 et l'aop en 5v, l'aop est monté en ampli linéaire pour mesurer une température qui va de 25 à 32 °C afin d'avoir une tension de sortie entre 2,5 et 3,2v afin de le rentrer dans un pic.
    resultat des courses, j'ai le lm 25 qui a chauffé, l'alim de 5v c'est ecroulé.
    bon j'ai vite coupé rien à cramé enfin j'espere.et en tension de sortie de mesure j'ai du 5v en dur pour la tension de mesure au lieu du 240mv pour une température de 24°C.
    j'ai suivie le montage du poste 1.
    j'ai pas encore testé l'aop.
    du coup je ne comprend pourquoi..... vous en pensez quoi?

  20. #19
    DAT44

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,
    5V au lieu de 240mV, pour moi le lm35 est mort, il n'y as pas eu une inversion de polarité ou un mauvais câblage?

    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35.pdf
    Dernière modification par DAT44 ; 06/10/2013 à 07h54.

  21. #20
    cacoucatatonique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    bonjour,
    je vais refaire un test, heu un mauvais cablage de la batterie que j'utilise.
    Ma batterie est morte, mais je vais refaire un test du composant. il s'agit d’échantillon que j'ai commandé à TI.
    au pire je ferai un test avec un lm 34 pour voir.
    pourtant le cablage du capteur est on ne plus simple. surtous avec que 3 pattes .
    Dernière modification par cacoucatatonique ; 06/10/2013 à 10h15.

  22. #21
    cacoucatatonique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    bonsoir,
    je viens de refaire un nouveau test avec les preconisations de la doc ci-dessus:
    lm35.png
    Le capteur chauffe.
    J'ai lancé une recherche sur le net sur le LM35CAZ, je tombe sur la meme datasheet.

    bete et mechant j'ai tenté de trouner le capteur:
    lm351.jpg
    et là magique ca fonctionne nickel, donc ca veux dire que mon capteur est à l'inverse de la datasheet, sympa.

    Pour info la référence dessus est LM35CAZ

    merci et bonne soiré a tous

  23. #22
    Ouk A Passi

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Bonjour,

    et là magique ca fonctionne nickel, donc ca veux dire que mon capteur est à l'inverse de la datasheet, sympa.
    Je ne comprends rien à ce que vous dites!
    Si le montage de la deuxième photo fonctionne, il n'y a rien de magique, car le capteur est alors bien branché comme précisé selon le croquis de la première image (vue du côté de broches).

    L'essentiel est que vous ayez réussi.
    (mais attention la prochaine fois: certains composants détestent être alimentés "dans le mauvais sens")

  24. #23
    grosmatou75001

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Malentendu en lisant le datasheet? Bottom view = vue par dessous!

  25. #24
    cacoucatatonique

    Re : Fabrication d'un thermostat

    Citation Envoyé par grosmatou75001 Voir le message
    Malentendu en lisant le datasheet? Bottom view = vue par dessous!

    ha heu bon ok ......... je me suis donc trompé..... en regardant le capteur car je l'ai pris du dessus méacoulpa (saleté d'anglais.....)

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