Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC
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Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC



  1. #1
    Yvan_Delaserge

    Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC


    ------

    Salut à tous,

    J'ai commencé à faire quelques essais pour une interface à optocoupleurs destinée à l'utilisation d'un programme d'oscilloscope sur PC, à travers la carte-son.

    Le principe est le suivant:
    http://forums.futura-sciences.com/im...attach/gif.gif

    On a deux atténuateurs variables indépendants que l'on pourra brancher à n'importe quel point du circuit, sans se soucier d'avoir une masse commune. Cela permettra une souplesse d'utilisation meilleure qu'avec un oscilloscope classique, où les deux sondes doivent impérativement avoir leurs connexions de masse au même potentiel. Ces atténuateurs sont conçus pour résister à des tensions importantes. Leur impédance d'entrée est élevée, celle de sortie est basse.

    chaque atténuateur est connecté à l'entrée de son optocoupleur. La sortie des deux optocoupleurs est connectée à l'entrée de la carte-son. Les cartes son standard sont de type stéréo, ce qui permet de visualiser les deux canaux grâce à un soft comme scope de C. Zeitnitz, dont on a déjà parlé ici.

    Les optocoupleurs permettent une séparation galvanique entre le circuit à examiner et la carte-son de l'ordi. Ils sont conçus pour permettre une différence de potentiel entre leur entrée et leur sortie, qui peut atteindre plusieurs milliers de volts. Aucun risque ainsi d'endommager la carte-son avec les 300 V du montage sur le quel je travaille, même si des surtensions apparaissaient à certains endroits.

    Passons à une description détaillée des différents éléments:

    1) les atténuateurs:
    Il s'agit d'observer des tensions de quelques centaines de Volts et de les acheminer vers l'entrée des optocoupleurs.
    Le schéma d'un atténuateur est le suivant:
    http://forums.futura-sciences.com/im...attach/gif.gif

    Il y a 3 résistances de 100 K Ohm en série parce qu'une résistance standard est conçue pour résister au maximum à 200 V de différence de potentiel sans risque de flash. Le signal à envoyer à l'entrée de l'optocoupleur est prélevé au moyen du potentiomètre de 100 Ohms. Pour 600 V à l'entrée, on devrait avoir au maximum 200 mV envoyés à l'optocoupleur. En cas de surtension importante, deux diodes écrêteuses sont prévues à la sortie de l'atténuateur.

    2 ) les optocoupleurs:
    http://forums.futura-sciences.com/im...attach/gif.gif
    On voit en haut le schéma d'un TIL 113 que j'ai choisi car j'en ai trouvé quelques-uns dans mes réserves.
    Le signal en provenance de l'atténuateur est envoyé à la diode via un condensateur. La diode est polarisée dans le sens passant afin qu'il soit possible d'observer des signaux tant positifs que négatifs. Pour la polarisation, on utilise une pile de 1,5 V, car par rapport à une alimentation de type secteur, elle présente plusieurs avantages: faible encombrement, faible prix, simplicité, pas de signal 50 Hz résiduel ni d'autre entrée possible de bruit électrique, isolation électrique totale. Le courant de polarisation est d'environ 1 milliampère, ce qui pour une pile alcaline, permet plusieurs centaines d'heures de fonctionnement.
    On utilise également une pile pour alimenter le circuit de sortie, pour les mêmes raisons. Le signal dont la carte-son a besoin est de faible amplitude, environ une centaine de millivolts. Le courant débité par la pile qui alimente la sortie est également très faible.

    Voilà pour les premières indications. Les premiers essais sont prometteurs, je vous tiendrai informés.

    Commentaires?

    Amicalement,

    Yvan

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  2. #2
    bobflux

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    Il existe des optos "linéaires" qui fournissent en sortie une tension à peu près identique à ce qu'il y a en entrée, ça pourrait te servir...

  3. #3
    PIXEL

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    comme celui là :

    que j'ai utilisé pour annuler des "modes commun" sur des liaisons video longues.
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  4. #4
    Tropique

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    Un opto standard va fonctionner de façon assez infecte dans ces conditions: mieux vaut prendre directement un ampli d'isolation comme celui-ci: http://www.ti.com/lit/ds/sbos074c/sbos074c.pdf (il y en a des moins chers)

    Ou s'il faut gratter le moindre €uro, un opto linéarisé comme celui-ci: http://be.mouser.com/ProductDetail/A...8jJWUfKUFGPQ==
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Yvan_Delaserge

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    En réglant soigneusement la polarisation de la LED de l'optocoupleur, on arrive à avoir quelque chose d'acceptable. J'ai fait des essais avec un signal triangulaire en entrée, qui est bien restitué en sortie.
    Mais naturellement, pour effectuer ce réglage, il faut un générateur et un oscilloscope.

    Je ne connaissais pas les amplis d'isolation. Ce type de composant me semble parfaitement adapté à ce que je veux faire.

    J'ai trouvé des amplis d'isolation type HCPL 7840 pour 3,50 $ sur Ebay. Ils nécessitent une alim 5 V en entrée et une autre en sortie. Plus un ampli op en sortie pour passer d'une sortie qui est en mode différentiel à une sortie avec un des côtés à la masse.

    http://machinedesign.com/energy/isol...g-safe-control

    Je me demande si cet ampli op est bien indispensable pour attaquer une carte-son. Est-ce qu'on ne pourrait pas simplement connecter une des sorties différentielles à la masse? Après tout, c'est bien ce que l'on fait à l'entrée: Une des entrées différentielles est connectée à la masse.http://forums.futura-sciences.com/im...attach/jpg.gif
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  7. #6
    Tropique

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message

    J'ai trouvé des amplis d'isolation type HCPL 7840 pour 3,50 $ sur Ebay. Ils nécessitent une alim 5 V en entrée et une autre en sortie. Plus un ampli op en sortie pour passer d'une sortie qui est en mode différentiel à une sortie avec un des côtés à la masse.
    Il est adapté à l'interfaçage de shunts, pour des applications généralistes, un range d'entrée limité à +/-200mV est plutot étriqué



    Je me demande si cet ampli op est bien indispensable pour attaquer une carte-son. Est-ce qu'on ne pourrait pas simplement connecter une des sorties différentielles à la masse?
    Surtout pas: ça le ferait fumer. Une sortie peut être utilisée seule, avec un gain divisé par deux et un niveau de référence indéterminé, ce qui est sans importance puisqu'une carte son coupe le DC.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  8. #7
    Yvan_Delaserge

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    Tropique, you are the best!

    Yvan

  9. #8
    Yvan_Delaserge

    Re : Interface à optocoupleurs pour oscilloscope sur PC

    Voici le schéma mis à jour en fonction de ce que l'on vient de dire.
    http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1387178607
    Il faudra imaginer un boîtier contenant ce circuit, plus celui du capteur à effet Hall pour le courant, et un système de prises à la sortie permettant d'acheminer vers la carte-son deux des trois sorties: une sortie "courant" et deux sorties "tension". Et de même à l'entrée.

    Je prévois de réaliser les atténuateurs séparément pour pouvoir les placer au plus près du circuit à mesurer. Une idée que l'ai piquée sur un site web est de les placer dans des boîtiers en plastique, du type de ceux utilisés pour les films argentiques. La sortie des atténuateurs sera pourvue d'un câble blindé, à brancher sur le boîtier contenant les interfaces (Hall et HCPL).

    Amicalement,

    Yvan
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