Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V
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Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V



  1. #1
    pe.mace

    Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V


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    Bonjour,

    Je souhaite convertir un signal d'un capteur +/-10V en un signal 0-5V compatible avec un ADC 16bits ( de ce type http://www.adafruit.com/product/1085 ).

    Ci-joint un schéma de départ avec des ampli ops. Un suiveur, suivi d'un amplificateur inverseur et d'un soustracteur. La diode D1 est une diode de référence 2.5V.

    Nom : circuit.PNG
Affichages : 456
Taille : 11,2 Ko

    -----

  2. #2
    paulfjujo

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    bonjour,


    et c'est quoi la question ?

    Avec le 2em ampli U2 gain de 1/4
    et le 3em U3 gain de 1
    cela devrait le faire !

    attention ampli alimenté en +-12 V, voir +-15V pour encaisser le range de +-10V
    On suppose alors que les amplis sont EXTERIEURS à l'ADS115 .

    Voir simplement , si en divisant le signal +-10V par 4 ou 8 , via un pont diviseur
    pour l'entrer en differentiel dans l'ADC ?

  3. #3
    PIXEL

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    j'vois pas le rôle de U2 , qui va inutilement introduire bruit et erreurs , alors qu'un pont diviseur suffit

  4. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Bonjour,

    A quoi sert l'inverseur ?

    En PJ un schéma simplifié, qui peut éventuellement être complété en ajoutant filtrage et AOP en suiveur en entrée et en sortie (ex. OPA335 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa334.pdf en sortie). A éviter cependant si ce n'est pas nécessaire.
    Les résistances doivent être "très" identiques. Utiliser idéalement un réseau de résistances, e.g. http://www.vishay.com/docs/60008/60008.pdf ou http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/5400fb.pdf
    Nom : IPA_fs.png
Affichages : 382
Taille : 59,5 Ko

    16bit, c'est 15ppm. 16bit / 5V, c'est un quantum de ~60µV. Ca donne une idée quand aux performances des composants à utiliser si tu ne veux pas avoir payer pour 16bit et finalement n'en utiliser que la moitié... De là : limiter les composants sur le trajet du signal et bien choisir les composants (valeurs standards, identiques si possible pour simplifier les appariement).

    La table 2 de la datasheet donne l'impédance d'entrée Zi de l'ADC : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1115.pdf
    Il est préférable, pour ne pas perdre plus d'un LSB de précision à cause de l'impédance d'entrée de l'ADC d'utiliser un driver offrant une impédance Zo de sortie 65000 fois plus basse que Zi. Avec le schéma en PJ, Zo=R/4.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    j'vois pas le rôle de U2
    il inverse la polarité (car U3 inverse aussi) pour conserver le sens d'action +10V => +5 et -10V 0V.
    L'ADS1115 ayant un PGA avec entrees differentielles, il y a à creuser pour eviter un montage adaptateur externe.

  7. #6
    jiherve

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Bonjour,
    Attention à la précision des résistances et de leur ratio car avec un ADC 16 bits il n'y a pas droit à l'erreur si l on désire récupérer 16 bits à peu pres significatif usage de réseau de résistances OBLIGATOIRE, tant pour l’atténuateur que pour le gain, choisir un reseau comportant assez de resistance pour faire des assemblage série //.
    2 reseaux de ce type seront un minimum:http://fr.rs-online.com/web/p/reseau...antes/7578014/
    oui je sais le prix fait tousser.
    Il faudra aussi prévoir le codage de la référence de tension servant au décalage et une procédure de calibration, attention avec 16 bits la résistance dynamique de la référence est "visible".
    L'ADC n'accepte pas de tension négative donc le décalage en externe est inévitable .
    JR
    Dernière modification par jiherve ; 30/01/2015 à 11h07.
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  8. #7
    gcortex

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    un réseau à 2 centimes : http://fr.farnell.com/bourns/cay16-4...39?Ntt=1770139

    PS : dans le cas d'une composante continue de 1mV, on ne sait pas si il faut ou non la prendre en compte
    Dernière modification par gcortex ; 30/01/2015 à 12h51.

  9. #8
    gcortex

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Une capa d'entrée va atténuer de 3dB à RCw = 1.

  10. #9
    jiherve

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Re
    Pas cher le réseau mais manquent les spécifications d'appairage avec le LT c'est cher mais spécifié.
    http://www.linear.com/product/LT5400.
    Il faudra aussi faire une mesure de la masse au plus près de l'ampli de différence car comme l'ADC est déporté sur un module il y aura une ddp entre les masses.
    Acquérir en 16 bits c'est tout un métier mais si c'est pour un bricolage unique on peut se contenter de réseaux de moins bonne qualité.
    L'inversion ou non du signal est sans importance il y a un µC derrière.
    JR
    Dernière modification par jiherve ; 30/01/2015 à 14h38.
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  11. #10
    pe.mace

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Merci pour tous.
    Antoane, merci pour ton montage qui est plus simple. En effet l'inverseur est inutile je l'avait fait pour diviser par 4 la tension.

    Que pensez vous de remplacer l'ADS1115 par le composant suivant: http://www.linear.com/product/LTC1856
    Il fait des acquisitions sur +-10V directement.

  12. #11
    jiherve

    Re : Conversion d'un signal d'instrumentation +/-10V en 0-5V

    Re
    Oui cela sera plus simple.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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