mesurer la tension sur une jauge d'essence avec un convertisseur analogique numérique

[invite35efa34a]

bonjour,
J'ai un circuit à base de MCP3008 alimenté en 3.3V et avec une Vref de 3.3V aussi.
Voilà ses caractéristiques : https://www.adafruit.com/datasheets/MCP3008.pdf
La doc précise que la tension max sur le canal analogique ne devrait pas dépasser Vref donc 3.3 pour les mesures.

Je voudrais m'en servir pour mesurer la tension qui est sur une jauge d'essence de camion. J'ai plusieurs modèles de camion pour me simplifier la vie, mais dans l'ensemble ils sont sur batterie de 24V.

Mon niveau d’électronique est faible, j'ai eu des cours il y a 20 ans maintenant...

J'ai plusieurs questions, vais-je devoir mesurer précisément les résistances et tension à cuve vide et cuve pleine de chaque véhicule ou bien je peux faire un montage qui va marcher assez bien sur l'ensemble des véhicules ?
Je veux dire que je n'ai pas besoin de caler avec certitude mon montage sur une tension qui va de 0 à 3.3V à chaque fois, si cela va de 1V à 2.5V par exemple cela suffit amplement pour mes mesures (cela me laisse presque 500 points de mesure numérique avec ce convertisseur).

Ensuite, je devine (notez je n'ai pas écrit je comprend) que je vais devoir baisser la tension avec deux résistances pour mettre mon convertisseur au milieu, mais si par exemple je prend une sécurité avec le choix de diviser la tension par 10 quelles résistances choisir pour le montage ?
J'assume que la résistance interne du galvanomètre est faible et donc que la tension max à la jauge sera de 24V, mais en fait je ne sais pas.

J'ai trouvé un exemple d'indication pour une voiture sur laquelle la jauge oscille entre 8 ohm et 200 ohm.

Quel impact sur la batterie du véhicule et sur l'indication de la jauge habituelle si je met 9k et 1k ?
Ces deux valeurs vont elle laisser assez de courant passer pour que mon circuit puisse analyser la tension ?

Voila, avant de démonter un tableau de bord de véhicule pour faire des essais, je voudrais bien quelques conseils.

merci pour toute aide
-----

[invitee05a3fcc]

Bonjour samboot et bienvenue sur FUTURA

J'ai trouvé un exemple d'indication pour une voiture sur laquelle la jauge oscille entre 8 ohm et 200 ohm.

Prenons cet exemple de valeur .....
Pour 200 ohm, il faut une tension de 3,3V
Donc tu alimentes ta jauge avec un générateur de courant (pour être indépendant de la tension de la batterie qui évolue entre 24 et 29,6V) de 3,3/200=16,5mA ... et c'est torché !

[invite2c278084]

hello,

Quel impact sur la batterie du véhicule et sur l'indication de la jauge habituelle si je met 9k et 1k ?

si, comme tu sembles le demander, tu comptes laisser l'indicateur d'origine, la valeur du pont que tu proposes : 10k vers la jauge et 1k à la masse te permet de supporter la tension batterie, sans influencer de manière visible l'affichage de la jauge dont la résistance se situe souvent vers les 100 ohms à plein et 0 ohms à vide (résistance à vérifier si possible)

si tu te contentes de 500 points de mesure, c'est faisable et peut-être meilleur. La tension sera sans doute différente selon le modèle de camion et tu devras calibrer un minimum ton indicateur. Il serait quand même utile de mesurer la tension plein/vide et d'adapter le pont diviseur surtout pour un véhicule 12V

qu'est-ce que tu mets à l'autre bout du bus SPI ?


saluts

[invite35efa34a]

merci pour les réponses,
concernant la réponse de Daudet78, sur le camion ma seule source de courant est la batterie du camion. Et mon niveau en électronique ne me permet pas de comprendre ce qui est sous entendu dans l'explication...

Pour Zibuth27, je met un raspberry pi dans le camion avec un gps. Mon chantier est entièrement couvert par wifi et je veux remonter en live les infos des camions.

Pour les voitures j'explore la piste OBD, la prise de diagnostic. Mais sur les véhicules de chantier les prises de diagnostic sont non standard ou non existantes. Donc en premier jet je prend le minimum c.a.d. la jauge d'essence.
Je me fabrique une plaque de test sur laquelle on a deux boutons pour indiquer le minimum et le maximum de la jauge, mais en réalité je pourrais traiter la donnée sur serveur central.

J'ai essayé de comprendre les données de minimum de courant de mon convertisseur analogique :
" Low-current design permits operation with typical standby currents of only 5 nA and typical active currents of 320 µA"
J'ai cru comprendre que le courant min devait être 320µA et avec mes résistances je pense qu'il ne saura pas mesurer les tensions inférieures à 3V. Sauf si le courant de ma jauge est considéré "standby". En fait je ne comprend pas bien la spec sur ce point.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite35efa34a]

Aussi, je comprend que sur le convertisseur analogique je devrais mettre mon agnd sur la carcasse du véhicule, mais pour éviter de brancher deux fils je prévoie de mettre le agnd=dgnd.
Pensez-vous que cela puisse poser un pb ?

[invite2c278084]

hello,

fil#4
il s'agit de la consommation de la puce convertisseur (son alimentation par Vdd), hors courant pompé par le dialogue SPI

fil #5
tu peux relier les deux GNDs, mais un seul fil doit aller de ton montage vers le châssis du camion

avis plus affirmé si tu montres ton schéma


saluts

[invite35efa34a]

Merci pour vos conseils, j'ai finalement dissocié agnd et dgnd pour éviter des problèmes, j'ai donc un fil qui ira sur la carcasse.
Ensuite j'ai mis le MCP sur la tension 5v plutot que 3.3 puisqu'il le permet, cela me donne une meilleure marge.

J'ai fait un pont 10k+1k pour un camion 24V sur la canal 1 et un pont 5600+1500 pour brancher sur du 12V sur le canal 3.
Ajouté mon GPS, des leds et deux boutons.
Mon proto est prêt

J'ai testé de brancher du 5V sur le fil prévu pour 12V et mon convertisseur me renvoie 215/1023 ce qui est conforme aux calculs

Voila des photos.
IMG_20150821_144303_low.jpg
IMG_20150821_144322_low.jpg

Maintenant, je vois que ma clé wifi tire trop sur le jus et je vais devoir l'alimenter à part. Je pense simplement ouvrir le cable d'une petite rallonge USB et couper les deux fils d'alim pour les bancher directement sur une alim 5V et laisser les fils de données sur le Pi.

Cela faisait 25 ans que je n'avais rien soudé, ça n'a pas été facile de s'y remettre...

[invite2c278084]

hello,

on commence nettement à sortir du cadre des questions initiales, avec des informations distillées au compte-goutte, surtout sans schéma
les photos sont insuffisantes et on n'y voit notamment pas les circuits d'alimentation

sage décision, pour la résolution seulement, que d'alimenter le CAN sous 5V
MAIS le Raspi travaille en 3.3V interne et le CAN sort, et entre, des signaux basés sur sa tension d'alim
on ne devine pas clairement la dissociation des masses, enfin si tu le dis ! et je ne vais pas passer trois heures à reconstituer d'après photos

un CAN en 5V et un Raspi en 3.3V = tu dépasses les maxis autorisés et même si ça marche un temps, ça ne sera pas long avant les ennuis : la carte Raspi est bien alimentée en 5V mais la puce µP et les GPIO sont en 3.3V !!


on attend un schéma global, y compris alimentations, pour des réponses plus précises


saluts

[paulfjujo]

bonjour,

Avant d'envoyer sur un CAN, quelques precisions à donner:


Est-ce que to indicateur est sur le meme principe que celui decrit ici

Quel impact sur la batterie du véhicule et sur l'indication de la jauge habituelle si je met 9k et 1k ?
Ces deux valeurs vont elle laisser assez de courant passer pour que mon circuit puisse analyser la tension ?

si c'est le meme principe cela ne vas pas le faire..
de plus il n'est pas possible que cette" jauge soit DIRECTEMENT alimentee en 24V, puisque à 8 ohms
il circulerait 3A dans la jauge !!
il y a donc forcement une resistance talon.. à mesurer
et voir , si c'est le meme principe que sur la jeep, il n'y a pas un signal de decoupage
pour reduire la consommation.

Verifier aussi si la jauge a bien un coté directement lié au point froid, la masse du vehicule.

J'avais suivi ce fil , mais qui concernait la simulation de la jauge ..

[invite35efa34a]

Zibuth,
Pour me préparer j'ai fait un diagramme "physique" avec mon tableur. Je n'ai pas fait de diagramme électronique pour l'instant.
J'ai commencé le projet sur un breadboard et j'avais un équivalent breadboard à souder. Du coup j'ai essayé d'organiser physiquement le board et non logiquement.
Surtout que hormis la partie jauge tout le reste est la réutilisation des projets de formation du Pi donc c'était "facile".
Voila ce qui me fait office de diagramme aujourd'hui


Je n'avais pas pensé au problème de la sortie du CAN. Il a l'air de bien tolérer de n'avoir que du 3V3 sur ses entrées, mais je ne sais pas si le dout sur le raspi ne va pas poser de problème.
Je devrais donc baisser la tension avec deux résistances sur cette patte ?

[invite35efa34a]

@paulfjujo
Le chantier est à 2000km de chez moi, je suis en préparation avant d'aller faire une semaine de tests sur site peut-être en octobre.
C'est pour cela que j'ai commencé par poser les questions sur ce que je devrais mesurer une fois rendu sur place et ce que je dois me préparer à devoir faire sur site pour amender mon prototype.
Quand j'aurais bien compris vos explications et que je serais prêt, je vais déjà essayer sur une voiture près de chez moi.

Je suis informaticien, et j'étais content de ce que j'avais pu faire avec des composants standards, mais je vois que sans aller dans une grande complexité, le projet se déroule comme une pelote de laine. On tire, on tire et ça vient encore...

Je ne sais pas où vous habitez tous, mais vous avez déjà mérité un resto

Le mécano sur site, que j'ai rencontré il a deux mois m'a dit qu'il n'y aurait pas de problème pour brancher un fil dans le tableau de bord. Ailleurs ce sera difficile.
Je dois donc trouver moyen de faire mes mesures à ce niveau là.
Je me dis que si je fais une mesure à vide, une à moité et une à plein de voltage et ampérage sur ce fil je dois avoir moyen de savoir quoi mettre entre mon CAN et ce fil.
J'imagine aussi que je dois prendre le fil du côté qui est entre l'aiguille et la jauge.

[invite35efa34a]

@Zibuth
Wow, je viens de lire pas mal de forums sur le problème du 5v sur les entrées du pi et aussi le problème de ne mettre que 3v3 sur les entrées du cmos.
Dans un cas certains disent que le pi va finir par avoir son gpio qui cuit, d'autres que sa diode va le protéger.
De l'autre côté on lit que le CAN peut ne pas correctement détecter les 0 et le 1 à cause du voltage trop faible en entrée.

Plutôt que de compliquer l'affaire, je pense simplement remettre le CAN en 3v3 et tant pis.

[antek]

@Zibuth
Wow, je viens de lire pas mal de forums sur le problème du 5v sur les entrées du pi et aussi le problème de ne mettre que 3v3 sur les entrées du cmos.
Dans un cas certains disent que le pi va finir par avoir son gpio qui cuit, d'autres que sa diode va le protéger.

De l'autre côté on lit que le CAN peut ne pas correctement détecter les 0 et le 1 à cause du voltage trop faible en entrée.

Plutôt que de compliquer l'affaire, je pense simplement remettre le CAN en 3v3 et tant pis.

Hors sujet, il faudrait ouvrir un fil "fonctionnement hors spécifications".

En 5V entrée CAN Vih 0,7Vdd mini (3,5V) et la sortie PI est < 3,3V (et fonction du courant de sortie).

Soit le CAN en 3,3V, soit une adaptation des niveaux entre CAN et PI.

[invite2c278084]

hello,


tu n'as toujours pas dit comment tu alimentes tes circuits (Raspi et CAN) depuis la batterie du camion


la datasheet du CAN ne spécifie pas la tension ni le courant de sortie à l'état haut, qui peuvent donc varier en fonction du lot, de la température et de la tension d'alimentation.
tu ne peux compter sérieusement sur la diode de clamping du GPIO qui n'est pas non plus spécifié dans la doc BCM2835. De plus il ne me semble pas sain de travailler en permanence dans un mode de sécurité, prévu pour des exceptions, ou alors avec la maîtrise totale des paramètres, ce qui est loin d'être le cas ici. Tu as ici un manque de spécifications des deux côté.


le cas cité par paulfujo (jauge Jeep à bilames et cyclages) est intéressant conceptuellement, et j'espère que tes jauges ne l'ont pas. Le bilame est par nature un élément à usure prévisible, par fatigue thermique: le joint entre les deux lames se fissure et rompt en raison des efforts intenses dans ce joint. En électroménager, le thermostat (à bilame) est sans doute l'organe le plus changé (mais il faut aussi considérer qu'il y a deux parties soumises à usure : le bilame et les contacts) . Dans le cas de la jeep, il est remarquable qu'il ait déjà tenu 192.000 km, car il fait une excursion d'amplitude totale à chaque plein ET une excursion à chaque mise sous tension. Les jauges modernes sont quasiment toutes à micromoteur pas-à-pas dont la limite d'usure est supposée plus grande.
si tu as ce fonctionnement cyclé, est-il envisageable de ne considérer que les valeurs hors zéro (le zéro mesuré in-situ) ?

saluts

[invite2c278084]

hello,


les MP ne passent plus sur Futura, ou tu les refuses ?

je suis dans le 27

je t'ai envoyé des MP ce matin via Futura, ils n'ont pas l'air d'avoir été pris en compte

j'ai fait des mesures sur la jauge à essence d'une BMW R1100
http://www.hackerschicken.eu/www/BMW/BMWFR.php
choisir étalonnage RID

je convertis l'afficheur HS d'une MG-A des sixties par un micromoteur pas-à-pas
je ne peux pas l'envoyer par PJ via Futura, il me faut une adresse mail (qui normalement ne passe que par MP)


saluts

[invite35efa34a]

Je n'ai pas encore l'alim pour le camion, je prend l'avion cette semaine pour Paris et au passage je vais acheter cette alim.

Je ne vais pas rester sur le schéma du CAN à 5V, je vais remettre le fil sur le 3V3.

Donc comme la plaque est prête, je vais à mon retour avec l'alim aller tester en live le montage.

[invite2c278084]

hello,

ce que tu montres, c'est l'alim pour le Raspi
tu extrais le 3.3V du Raspi ?

cette alim est spécifiée 24V, or un alternateur de camion qui ronfle fait monter la tension à une trentaine de volts. Zone de Danger possible sans les specs détaillées de ton buck

suggestion vite faite : ton alin buck va consommer max .625A (au rendement du buck près) sous 24V. Tu peux mettre un pré-régulateur linéaire 7824 (chez n'importe quel épicier genre selectroconrad) avec un peu de filtrage et un petit radiateur pour dissiper 4W


saluts