Multiplexeur différentiel avec unipolaire ?

[leoleoleo24]

Bonjour,

J'aimerais réaliser la mesure de différentes résistances par une mesure 4 fils, soit par une mesure différentielle. Pour sélectionner la résistance que je veux mesurer j'utilise plusieurs multiplexeurs. Le problème est que dans les règles de l'art je devrais faire cela avec des multiplexeurs différentiels, mais je n'en trouve pas en CMOS ( sur farnell )... Est ce que vous pensez que c'est possible de réaliser des multiplexeurs différentiels à l'aide de multiplexeurs unipolaires ?

Merci !
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[jiherve]

Bonsoir
si ce qui est multiplexé c'est le signal de mesure alors comme il n'y circule pas de courant(donc les différence de Ron des mux nont aucune influence)
des mux unipolaires devraient aller si bien sur ils sont suivis d'un etage différentiel vrai .
Là il y a le choix!
JR

[leoleoleo24]

Bonjour,

Merci de votre réponse. Je suis débutant ... je n'ai pas très bien compris votre message . Pour réaliser la mesure 4 fils, j'ai besoin d'un générateur de courant et d'un voltmètre ( tout ca est intégré dans mon Ohmmètre ) . En meme temps que je réalise la mesure j'envois un courant sur 2 fils et je viens lire avec 2 autres fils la tension avec un voltmètre la tension aux bornes de la resistance. Tout ca est ensuite transformé en interne dans le ohmmètre en une valeur ohmique. Dans les pistes du multiplexeur il y a donc un courant qui passe.

Pouvez vous m'expliquez ce que les Ron et à quoi servent -elles sur un multiplexeur ? Je suis allé à la bibliothèque, j'ai trouvé un livre sur les chaines d'acquisition et il parle de Ron sur les multiplexeur mais ce n'est pas très bien expliqué. Voir pas du tout ...

Je n'ai pas compris votre message ( désolé ), je prendrais un unipolaire + un différentiel après si j'ai bien compris. je l'ai mettrais en cascade ?

Merci encore pour votre réponse !

[jiherve]

Bonjour
le multiplexeur doit multiplexer les fils de mesures donc ceux qui aboutissent au voltmètre qui par construction possède une résistance interne élevée et donc il y aura un courant négligeable qui circulera dans ce multiplexeur.
Le Ron d'un multiplexeur c'est la résistance que présente le canal actif du multiplexeur en général quelques dizaines d'ohm il est donc évident que la mesure ne sera juste que si cette résistance est faible et surtout parcourue par un courant négligeable puisque cela se comporte comme un diviseur résistif vis à vis du voltmètre.
nota : Inutile d'imaginer pouvoir multiplexer la source de courant avec des multiplexeurs analogiques standards.
Ce qui doit etre différentiel c'est un ampli d'instrumentation!
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[leoleoleo24]

Rebonjour,

Merci beaucoup pour vos réponses.

Dans la mesure 4 fils, le courant circulant dans le voltmètre est très très très faible. Peu importe la résistance des fils ou des multiplexeurs, la tension aux bornes de ces résistances sera pratiquement nulle. On la considérera négligeable devant la mesure que l'on souhaite réaliser.

Vous pensez qu'il est possible de faire passer du courant de l'ordre de 100 mA ou 10 mA dans des multiplexeurs ? Je sais qu'il existe des multimètres qui lors de la mesure 4 fils pour un calibre de 10 Ohm génére un courant de 10 mA. Peut-etre je peux trouver des multimètres qui ont besoin de moins de courant pour réaliser la mesure.

L'ampli d'instrumentation ce n'est pas moi qui le gère il est directement intégré dans le multimètre que j’achèterai.

Je ne comprend pas si je peux utiliser deux multiplexeurs unipolaires pour faire un multiplexeur différentiel ? Vous pensez que c'est possible vous ?

Merci

Bonne journée

[fabang]

Un multiplexeur analogique n'est pas "flottant" comme les contacts d'un relais, les signaux qui le traverse ont une relation de potentiel avec ces alimentations et ne doivent pas les dépasser. Donc il faudra référencer le point froid du voltmètre à la masse d'alimentation des multiplexeurs.
L'injection du courant de mesure peut être réaliser avec des DG de moins de 5ohms de Ron à condition de rester en dessous de 10mA (éplucher les datasheet)
Si tu utilises des singles au lieu de différentiels, il faut jumeler les commandes pour synchroniser les commutations, ça ne pose pas de problème.
Par contre bien vérifier la plage des tensions injectées, et sélectionner des multiplexeurs avec alimentation bipolaires supérieures aux tensions injectées.

[jiherve]

Bonjour
j'ai ecrit :

e multiplexeur doit multiplexer les fils de mesures donc ceux qui aboutissent au voltmètre

et

nota : Inutile d'imaginer pouvoir multiplexer la source de courant avec des multiplexeurs analogiques standards.

JR

[fabang]

Tu as écrit : nota : Inutile d'imaginer pouvoir multiplexer la source de courant avec des multiplexeurs analogiques standards.
Trop tard, tu peux plus corriger ou préciser ce que tu entends par standard. Mais c'est tout à fait réalisable.

[jiherve]

Bonsoir

En général la mesure 4 fils est destinée à la mesure de faibles voire très faibles résistances donc on y fera circuler un courant non négligeable ce qu'aucun mux standard n'encaissera pas si ce courant dépasse qqs centaines de mA (< 1A) ce qui fera donc au mieux qqs centaine de µV pour de résistance dans la gamme du milliohm!
Bien sur si le courant se mesure en dizaines de mA là pas de problème.
JR

[leoleoleo24]

Bonjour,

Merci beaucoup pour toutes vos réponses.

Bonjour,

Je suis malheureusement obligé de multiplexer la source de courant. j'ai regardé sur un micro-Ohmmètre , Pour mesurer une resistance inférieur à 1 Ohm, il injecte un courant de 10 mA. Il en va de même pour ce même instrument de mesure lorsqu'on veut mesurer une résistance inférieur à 10 Ohm ce que moi je veux faire ( cf datasheet http://literature.cdn.keysight.com/l...70096:epsg:dow).

En revanche j'ai également besoin de multiplixer mon générateur de tension. Je sais pas encore combien de courant va passer sur cette piste ... mais il est possible de voir 50 - 100 mA passaient dedans.

je ne comprend pas le terme DG ...

Je n'ai pas compris par contre l'utilité d'utiliser des multiplexeurs bipolaires ? Ça serait dans le cas où j'utiliserai le même multiplexeur pour à la fois l'injection de courant et la mesure par le voltmètre ? Je pense plutôt séparer les deux multiplexeurs. Un pour l'injection du courant l'autre pour la mesure du voltmètre. Normalement j'aurais 5-10 multiplexeurs je pense .




Merci !

[jiherve]

Bonsoir
tant que le courant injecté ne dépasse pas quelques dizaines de mA il n'y a pas de problème pour trouver des multiplexeurs ad hoc.
Et bien sur qu'il faudra deux jeux de multiplexeurs : un jeu pour injecter le courant et un autre pour prélever la mesure.
DGxxx c'est une référence à une famille de multiplexeurs autrefois fabriqués par Siliconix (Vishay maintenant).
JR

[fabang]

Avec un ADG1604 par exemple, tu peux passer jusqu'à 300mA environ. La tension commutée ne doit pas dépasser les tensions d'alimentation du circuit.

[Antoane]

Bonjour,

la mesure de résistance de faible valeurs peut aussi se faire avec une alimentation alternative et une démodulation synchrone. Cela permet en particulier de supprimer tous les biais dc.
C'est couramment utilisé lorsque le courant de mesure doit être limité.

AD avait publié (il y a un certain temp déjà) une app note mettant en oeuvre un milli-ohmmètre. Je ne la retrouve plus, il me semble qu'ils se basaient sur un AD630 http://www.analog.com/media/en/techn...eets/AD630.pdf

[leoleoleo24]

Merci encore pour vos réponses !

Merci Antoane pour ta réponse, cependant pour mon application ceci n'est pas intéressant , mais je retiens pour plus tard !

Je vais regarder tout ce que vous m'avez dit de mon coté et je retournerai vers vous si j'ai des questions !

Merci encore vous m'avez beaucoup aidé !

[leoleoleo24]

Rebonjour,

Je suis allé sur le site farnell à la recherche de plusieurs multiplexeurs, et j'ai remarqué que la résistance de Ron pouvait varier de 1 Ohm à 1,5 kOhm ... et cette résistance de Ron n'influe pas sur le prix du multiplexeur ? Pouvez vous m'indiquez l’intérêt de posséder des multiplexeurs avec une résistance de Ron de 1.5 kOhm ?

Bonne journée

[bobflux]

Plus le Ron est faible, plus le MOS qui joue le rôle de switch est gros, et donc plus sa capacité parasite est importante. En plus, elle est non linéaire avec la tension.

Si tu veux passer des fréquences élevées depuis une impédance de source non nulle, t'as intérêt à bien choisir.

[fabang]

Regarde les caractéristiques de plus près. Si tu veux multiplexer des signaux ne serait-ce qu'à 10MHz par exemple, tu vas être obliger de te pencher sérieusement sur les capacités parasites, la diaphonie, la capacité de feedthrough, le temps de commutation, la garantie de brake before make, la plage de tension utilisable. Tu verras que l'on ne peut pas gagner sur tout les tableaux.

[jiherve]

Bonsoir
Il veut juste mesurer des résistances donc amha en continu.
JR

[leoleoleo24]

Bonjour,

merci de vos réponses ! Je me suis pas mal renseigné mais je suis encore un peu perdu ...

Et bien je ne pensais pas qu'il etait si dur de trouver le multiplexeur adéquat ! J'ai trouvé un switch fait spécialement pour la mesure 4 fils ( et plus ! ) mais malheureusement il ne me convient pas dans le sens ou ce n'est pas vraiment un mux... je remarque que pour que sur la piste ou passe le courant du Ohmmetre, on a un Ron de 6 Ohm alors que pour la piste de la mesure de la tension, on a un Ron de 60 Ohm. Mais je ne comprend pas pourquoi ? J'ai en revanche un Off isolation de -30 dB ... je pensais qu'il etait mieux d'en avoir un elevé autour de -70 dB ...J'ai un THD ( total harmonic distorsion ) de 0.007 % mais je vois pas l'interet sur un signal continue... Bref je comprend pas tout ...


je vous joint la datasheet de ce switch si vous voulez la regarder.
https://datasheets.maximintegrated.c...54-MAX4556.pdf

Bonne journée !

Merci !

[bobflux]

Il faudrait savoir quelle gamme de résistance tu veux mesurer, et donc quel courant de mesure tu vas utiliser. Ce ne sera pas le même switch pour un courant de 100µA ou 100mA...

Les résistances sont-elles placées loin de l'appareil? Câblage? De quelles résistances s'agit-il? Précision désirée? Source de courant utilisée?

[bobflux]

> J'ai trouvé un switch fait spécialement pour la mesure 4 fils ( et plus ! )

Il en faudra 2 pour la mesure 4 fils si tu utilises le guard, sinon un seul

> mais malheureusement il ne me convient pas dans le sens ou ce n'est pas vraiment un mux...

Quand aucun des switch n'est actif, les sorties sont en haute impédance, donc tu peux en connecter plusieurs avec les sorties en parallèle. Et tu as un mux.

> je remarque que pour que sur la piste ou passe le courant du Ohmmetre, on a un Ron de 6 Ohm
> alors que pour la piste de la mesure de la tension, on a un Ron de 60 Ohm. Mais je ne comprend pas pourquoi ?

Parce que l'application est pour un courant relativement élevé (donc faible résistance sur le gros switch), mais cela ne servirait à rien de gaspiller du silicium pour avoir un aussi gros switch sur les lignes de sense.

> J'ai en revanche un Off isolation de -30 dB ...

À 1MHz, lis les specs en entier

> je pensais qu'il etait mieux d'en avoir un elevé autour de -70 dB

Tu prends un switch avec une faible R donc un gros MOS donc capacité parasite élevée donc isolation pourrie, comme dit plus haut.

Comme tu travailles en continu, cette spec ne te concerne absolument pas : toi, tu vas regarder le Leakage Current, qui est spécifié aussi.

> ...J'ai un THD ( total harmonic distorsion ) de 0.007 % mais je vois pas l'interet sur un signal continue...

Peut-être que d'autres gens vont utiliser un courant alternatif pour mesurer autre chose qu'une résistance? Cette spec ne te concerne pas.

[leoleoleo24]

Merci pour votre réponse! Elle m à beaucoup éclairé!

Je n aime pas trop le composant que je vous ai présenté car il autant de composant que de mesure à réaliser. .. ce qui complique pas mal la carte. ... et fait beaucoup de composants!

Je me suis pas mal renseigné sur les courants de fuites . Normalement ca ne devrait pas trop impacter la précision de la mesure. Le Ron impact également la précision de la mesure mais son impact est également très faible. J aimerais savoir si vous voyer d autre phénomène qui pourrait impacter la mesure ...

Est ce que vous savez ce que le Roff isolation. C est la résistance d isolement entre 2 pistes?

Est ce que ça pose un problème si j utilise le même multiplexeur et la même voie sur celui pour envoyer et recevoir des signaux?

Merci encore!

Bonne journée!

[fabang]

Tu ne dis pas quelle est la plage de mesure, donc on ne peut rien dire sur le choix des circuits.
Tu ne dis pas combien de voies de mesure tu as besoin. Donc on peut rien dire sur les conséquences des courants de fuite.
Le Roff c'est la résistance entre l'entrée et la sortie à l'état off.
Là "Est ce que ça pose un problème si j utilise le même multiplexeur et la même voie sur celui pour envoyer et recevoir des signaux? " on ne comprend rien du tout, il faut un petit schéma.

[leoleoleo24]

Bonjour,

Je vais vous envoyer un schéma dans quelques semaines.

J aimerais pouvoir mesurer une petite centaine de résistance entre 0 Ohm et 10 Ohm avec une bonne precision. Je ne demande pas que vous fassiez les calculs à ma place pour savoir si les paramètres sont négligeables ou non. C est pour ca que je n en ai pas forcément dit plus . Je m en excuse ...

J ai regardé l impact des courants de fuite et du Ron. Je pense que mes calculs sont bons. Je voulais savoir si vous saviez si il y a d autre paramètres que je peux prendre en compte ou non .

Merci,

Bonne journée!

[bobflux]

Si t'en as 100 il va falloir considérer sérieusement le prix du MUX!


> entre 0 Ohm et 10 Ohm

entre 0.1 et 10 ou entre 0.000001 et 10?

> avec une bonne precision.

1% ou 1 µOhm

[fabang]

Si tu as une centaines de switchs, il est préférable de bien faire les calculs représentant toutes les résistances de fuites (en gros elles seront en parallèle à travers les résistances à mesurer) et toutes les capacités parasites des switchs qui seront aussi en parallèle avec comme impact le temps de charge avant de pouvoir effectuer une mesure valide.

[leoleoleo24]

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos retours

J'ai fait des calculs et le OFF isolation et indirectement les courants de fuites impact beaucoup ma précision... Plus le OFF isolation est grand mieux c'est ! Malheureusement sur les datasheet il est renseigné le OFF isolation à des fréquences de 1 Mhz... alors que moi je suis en continue. A des fréquences basses ( en regardant les courbes sur les datasheets ), on remarque qu'on arrive sur certaines datasheet un OFF isolation de 110 Db soit environ 10^6 Ohms.

Actuellement je cherche à savoir le OFF isolation d'un relais électromécanique qu'on trouve sur le genre de cartes NI SCXI-1175 http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/fr/nid/14673. Mais je n'arrive pas à le trouver ... ce n'est pas renseigné sur les datasheets... Avez vous un ordre d'idée ? Pensez vous que c'est le même ordre de grandeurs , est-il plus élevé, plus faible ?

Merci,

Bonne journée

[bobflux]

Une résistance énorme (genre GOhms) // quelques pF, quelques dizaines de pF au pire.

...et, bien sûr, tout un bazar pour commuter des tension faibles si tu veux de la précision...

Vu que tes tensions seront toutes proches de la masse, tu pourrais même le faire avec des MOSFET discrets !

[leoleoleo24]

Je n'ai pas très bien compris votre message? Un bazar pour commuter des tension faibles c'est pour les relais électromécaniques ?

Vous êtes entrain de me dire que j'y arriverais pas avec mes relais statiques ... ?

[bobflux]

J'attirais ton attention sur le fait qu'un contact mécanique (relais) peut s'encrasser ou s'oxyder et que commuter des tensions faibles avec un relais pour une application de mesure n'est pas aussi simple qu'il paraît. Ça peut être relativement cher, aussi, il faut prendre le bon type de relais.

Donc, tes MUX statiques me semblent être une bonne option.

Et, comme les tensions à commuter sont proches de la masse, tu pourrais aussi, simplement, utiliser des MOS discrets si c'est plus simple. Il faut voir le circuit en entier, c'est pourquoi tu vas devoir répondre à cette question :

Les 100 résistances sont situées où ? Quelle est la longueur des fils ? C'est des résistances ou autre chose ?

Et réponds aux questions du post #25 au dessus.

Et envoyer plus d'infos, si possible.