Mesurer un deplacement avec un potentiometre de mesure linéaire : probleme pour l'alimention

[invited7bf6558]

Bonjour à tous,

Je dois instrumenter une canalisation qui se dilate et retracte au cours de temps pour obtenir des courbes deplacement=f(t), la temperature varie entre 0 et 200°C.

Je dois réaliser mes mesures sur environ 10h et ai trouvé un multimetre "enregistreur" qui m'inscrirait les valeurs demandées à intervalle choisi (1/2/10s/1min), le BB500 de voltcraft. Je pensais donc acheter un potentiometre de mesure linéaire ( le SLS190 ) , la resistance varie de 0 à 10kohms lors du deplacement de la tige du vérin, mais je me pose le problème de l'alimentation : l'experience se déroulera sur un chantier et je n'aurai pas accès au réseau domestique 220v.

Puis-je simplement me procurer une batterie 18volt et a l'aide d'un convertisseur buck ou regulateur de tension obtenir un 12 ou 13volt mais ce sans aucunes variations (moins de 0.03 volt sur mes 10h) ? Car je me dis, si ma tension d'entrée varie cela va fausser les mesures que mon multimètre relèvera. Est-ce possible de stabiliser de manière très précise la tension d'une batterie au cours de son utilisation ?

Je pensais sinon directement mesurer la resistance en ohms de mon potentiometre mais celui ci fonctionne obligatoirement en pont diviseur de tension..

La course du potentiometre est de 0-200mm pour 0-10Kohms et il me faut une repetabilité d'environ 0,5mm, Soit il faudrait que sur une base de 12volt j'ai moins de 12/(200/0.5) = 0,03 volt de variation.

Un grand merci si vous pouviez m'éclairer : est-ce possible de stabiliser une tension à 11 ou 12 volt avec moins de 0.03v de variation sur 10h ?
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[antek]

A 0,25 % c'est une stabilisation de course !
On peut s'affranchir des variations en faisant Vref CAN = Valim potentiomètre,
en utilisant un pont de Wheatstone, . . .

[gienas]

Bonjour à tous

A 0,25 % c'est une stabilisation de course !
On peut s'affranchir des variations en faisant Vref CAN = Valim potentiomètre,
en utilisant un pont de Wheatstone, . . .

Ce doit être, côté électronique, la solution la plus simple, mais la "graduation" de l'enregistreur ne sera pas en volts, mais en %.

Le vrai problème je ne le vois pas là, mais dans la mécanique.

Je ne sais rien du problème, mais la dilatation transmise à un arbre de 200mm pour une course totale risque fort de ne pas donner beaucoup de variation de résistance.

Cette question est davantage, à mon avis technologique qu'électronique. S'il faut déplacer, vers l'autre forum, merci de prévenir.

[Positron1]

salut,
Si au moins tu nous faisais un schéma de ton système

est-ce possible de stabiliser une tension à 11 ou 12 volt avec moins de 0.03v de variation sur 10h ?

Quelle sera la charge ? elle ne changera pas pendant les 10 h ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited7bf6558]

Bonjour,

Merci pour vos réponses!

Non en fait je veux mesurer le déplacement d'une canalisation qui est soumise a des fortes variation de T° (30-40mètres de longueur, en acier, dont le coeff de dilatation est de 1,2mm/m/100°C, je vais donc avoir des dilations de l'ordre de 20-25cm). Mais la n'est pas le problème, mon but est de :

Utiliser un potentiomètre de mesure linéaire avec pour alimentions une batterie, c'est en fait un pont diviseur de tension classique que je dois alimenter en 12v en entrée pour ensuite mesurer la tension de sortie. Le "curseur" de mon potentiomètre va de 0 à 10Kohms, ce qui correspond a la course du vérin mini (0mm) et maxi (250mm).

Exemple, si mon vérin est a la moité de sa course +125mm, R1 et R2 de mon potentiomètre sont à = 5kohms chacun, et ma tension Us est = à Ue*[R2/(R1+R2)] = 12*(5/(5+5)).

Le problème est que si mon Ue varie au cours des heures de 12 à 10volt de par la decharge progressive de ma batterie qui fournie Ue, ma tension mesurée Us va aussi varier même si la tige de mon vérin reste immobile, et donc fausser ma mesure.

Il faut donc que le Ue de ma batterie soit stable à qlqs mv près..

La charge du vérin est a priori constante au cours du temps et de l'ordre de 20mAh

[Positron1]

Salut,

Je dois réaliser mes mesures sur environ 10h et ai trouvé un multimetre "enregistreur" qui m'inscrirait les valeurs demandées à intervalle choisi (1/2/10s/1min), le BB500 de voltcraft

Avec ton appareil tu peux par exemple contrôler la sortie d'un montage avec un régulateur LM 317 réglé à 11V alimenté par une batterie plomb 12 V 7 Ah sur laquelle tu auras branché ton potar de 10 K
Voir les résultats !!!

[antek]

Le problème est que si mon Ue varie au cours des heures de 12 à 10volt de par la decharge progressive de ma batterie qui fournie Ue, ma tension mesurée Us va aussi varier même si la tige de mon vérin reste immobile, et donc fausser ma mesure.

Il te faut absolument du 12 V ?
Si oui batterie 15 V minimum + régulateur 12 V.
Si non régulateur 9 V.

[Antoane]

Bonjour,

La température du montage (potentiomètre et batterie) varie-t-elle ? de combien ?

Avec quoi mesures-tu la tension de sortie du potentiomètre ?

La charge du vérin est a priori constante au cours du temps et de l'ordre de 20mAh

20 mA est le courant consommé sur la batterie par un montage annexe ?

[jiherve]

Bonsoir
Si la charge pouvait ne pas dépasser 10mA il existe des références de tensions trés stables:http://www.analog.com/en/products/li...ces/ad688.html
JR

[invited7bf6558]

Bonjour,

Encore merci pour l'interet que vous portez a mon problème,

La T° du potentiomètre passera de 150°C à 10°C (fixé sur ma canalisation) et la T° de ma batterie et de mon multimètre de 40°C à 10°C environ (je les placerai plus loin et protégés par de l'isolant thermique). Je mesure la sortie de mon potentiometre ("vérin" : SLS190) avec un multimètre enregistreur autonome (BB 500 voltcraft).

J'ai quelques nouvelles, mon potentiometre de mesure linéaire ne consomme enfaite que 1mA si je l'alimente en Ue=10v (la course va de 0,5% à 99,5% soit de 50ohms à 9950 ohms, soit Us = de 0.05v à 9,95v).

Je peux alimenter mon potentiomètre dans la tension que je veux finalement, je vais donc acheter ces trois elements. En esperant que ma tension de sortie reste dans une plage de 50mV de variation au max. Je serais très interessé par le AD688 Jiherve mais je ne trouve pas ou le commander appart sur des sites chinois (délais trop longs..)

une batterie 11v : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/2...f=searchDetail
un regulateur de tension variable : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1...8-ADJ?ref=list
une chargeur : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/5...f=searchDetail

D'un coté je me dis que je n'ai pas spécialement besoin d'un régulateur de tension, car si je consomme 1mA sur 10h, cela me fera 10mAh en tout, soit 1/80 de la capacité de ma batterie de 800mA, pensez vous qu'elle perdre plus de 1/200 de sa tension pour une consommation de seulement 10mAh ?

[jiherve]

Bonsoir,
En effet pas facile à trouver mais en 5V c'est dispo ici :http://fr.rs-online.com/web/c/semi-c...040,4294563119
JR

[Antoane]

Bonsoir,

Je peux alimenter mon potentiomètre dans la tension que je veux finalement, je vais donc acheter ces trois elements. En esperant que ma tension de sortie reste dans une plage de 50mV de variation au max. Je serais très interessé par le AD688 Jiherve mais je ne trouve pas ou le commander appart sur des sites chinois (délais trop longs..)

une batterie 11v : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/2...f=searchDetail
un regulateur de tension variable : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1...8-ADJ?ref=list

Ce régulateur aura une précision et une stabilité assez pitoyables. Sans parler du bruit.
D'ailleurs, il est prévu pour fournir de la puissance, et non servir de référence de tension.

une chargeur : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/5...f=searchDetail

Il s'agit d'une alimentation, et non d'un chargeur. Si tu utilises une batterie au lithium, il faut acheter un chargeur spécialement dédié à ce type de batteries. Et il faut intercaler un système de gestion de batterie (~protection) entre la batterie et ce qu'elle alimente.
Utiliser une batterie au nickel (NiMH) sera bien plus simple et moins dangereux. Il faudra cependant un chargeur dédié, et non une simple alimentation.

pensez vous qu'elle perdre plus de 1/200 de sa tension pour une consommation de seulement 10mAh ?

Non.
Mais entre 10 et 40°C, la tension va varier. Beaucoup. Un ordre d'idée : http://cmicrotek.com/wordpress_159256135/?p=111


Il existe pléthore de références de tension déviant de moins de 50mV entre 10 et 40°C, voir par exemple chez LT : http://www.linear.com/parametric/Vol...28!1091_%3E=10
https://para.maximintegrated.com/sea...ef&tree=master
etc.
Peux-être pas aussi bonne que celle proposée plus haut, mais éventuellement (largement) suffisante

[antek]

La T° du potentiomètre passera de 150°C à 10°C (fixé sur ma canalisation) et la T° de ma batterie et de mon multimètre de 40°C à 10°C environ (je les placerai plus loin et protégés par de l'isolant thermique). Je mesure la sortie de mon potentiometre ("vérin" : SLS190) avec un multimètre enregistreur autonome (BB 500 voltcraft).

D'un coté je me dis que je n'ai pas spécialement besoin d'un régulateur de tension, car si je consomme 1mA sur 10h, cela me fera 10mAh en tout, soit 1/80 de la capacité de ma batterie de 800mA, pensez vous qu'elle perdre plus de 1/200 de sa tension pour une consommation de seulement 10mAh ?

La résistance du potentiomètre va donc varier de façon non négligeable,
on peut le monter de manière à ce que cette variation s'oppose à la dilatation de la tige (à voir).
La tension d'une batterie varie en permanence, donc un régulateur n'est pas superflux.

[jiherve]

Re

Peux-être pas aussi bonne que celle proposée plus haut, mais éventuellement (largement) suffisante

déformation professionnelle !
JR

[invite01fb7c33]

Pour la référence de tension 10v pas de problème, on en trouve partout, par contre pour la température du potentiomètre c'est 100°C max d'après la datasheet.

[invited7bf6558]

Bonjour,

J'ai trouvé ce dont vous parliez pour une commande rapide le LT1019CS8-10 ,
( http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1...f=searchDetail ) donnant une référence de 10V pour un courant de sortie max de 10mAh et précis à 0.2% soit +/- 10mV ). J'ai aussi trouvé batterie 12v au NimH et chargeur specifique,

cependant étant donné que je veux simplifier mon montage au maximum (le composant LT1019 mesure 5mm sur 5 et je n'ai pas de matériel pour imprimer des circuit etc) je pense choisir la gamme de Jiherve, les references AD, le AD584kH car un vendeur le vend dans un boitier près à l'usage : https://www.amazon.fr/pr%C3%A9cision...erence+AD584kH , également à 0,2% de précision et très insensible à la T°.

Les composants LT1019 et AD688 sont en fait des circuits ou un asservissement de la tension de sortie est réalisé en permanence pour la réajuster continuellement a l'aide un pont diviseur de tension non?

La consommation de mon potentiomètre de mesure étant d'environ 1mA, celle de la référence AD584kH aussi de 1mA, avec les petites led peut-être 5mA, avec seulement le boitier d'amazon cela devrait être possible d'alimenter mon potentiomètre durant 8-10h (pas d'indication sur la valeur mAh de la batterie du boitier d'Amazon..), sinon je laisserai en permanence une batterie externe classique type pour téléphone en 5v DC branché dessus.

En effet c'est un peu juste pour le potentiomètre au niveau de la T°C (même si il est écrit testé pdt 12h à 130°C), mais je vais surement pouvoir mieux l'isoler.

Pour résumer la précision :
-Le voltmètre n'est précis qu'a +/-0,8% = 1,6% entre 18°C et 28°C et avec un facteur +0,1*précision par degré extérieur à la plage 18-28°C, mais en le positionnant à distance de la prise de mesure je pense pouvoir limiter la T(°C) entre 15 et 35°C cependant.
-Reference de tension à 0,2%
-Potentiomètre à environ 0,3%
Cela fait un total d'environ +/-1%, après a voir, et c'est surtout la répétabilité plutôt que l'exactitude qui m'intéresse.

Merci pour vos conseils, je vous posterai une petite photo du montage en action d'ici qlqs jours!

[Antoane]

Bonsoir,

J'ai trouvé ce dont vous parliez pour une commande rapide le LT1019CS8-10 ,
( http://www.conrad.fr/ce/fr/product/1...f=searchDetail ) donnant une référence de 10V pour un courant de sortie max de 10mAh et précis à 0.2% soit +/- 10mV ). J'ai aussi trouvé batterie 12v au NimH et chargeur specifique,

Le courant se mesure en A ou en mA.
Les mA.h ou A.h désignent une charge, par exemple une capacité de batterie.

Les composants LT1019 et AD688 sont en fait des circuits ou un asservissement de la tension de sortie est réalisé en permanence pour la réajuster continuellement a l'aide un pont diviseur de tension non?

Oui, comme beaucoup de références de tension. Il y a une référence de précision fournissant une certaine tension, qui est ensuite amplifiée pour donner une tension "intéressante" (5V, 4.096V, 10V...)
https://en.wikipedia.org/wiki/Bandgap_voltage_reference

La consommation de mon potentiomètre de mesure étant d'environ 1mA, celle de la référence AD584kH aussi de 1mA, avec les petites led peut-être 5mA, avec seulement le boitier d'amazon cela devrait être possible d'alimenter mon potentiomètre durant 8-10h (pas d'indication sur la valeur mAh de la batterie du boitier d'Amazon..), sinon je laisserai en permanence une batterie externe classique type pour téléphone en 5v DC branché dessus.

Si possible, mieux vaut directement alimenter ton montage avec une batterie, sans passer par un power-bank (ou assimilable) : ceux-ci contiennent un circuit électronique consommant du courant et générant du bruit électrique succeptible de perturber ton montage.

Pour résumer la précision :
-Le voltmètre n'est précis qu'a +/-0,8% = 1,6% entre 18°C et 28°C et avec un facteur +0,1*précision par degré extérieur à la plage 18-28°C, mais en le positionnant à distance de la prise de mesure je pense pouvoir limiter la T(°C) entre 15 et 35°C cependant.
-Reference de tension à 0,2%
-Potentiomètre à environ 0,3%
Cela fait un total d'environ +/-1%, après a voir, et c'est surtout la répétabilité plutôt que l'exactitude qui m'intéresse.

A mon avis, la difficulté proviendra surtout du potentiomètre : répétabilité et problèmes mécaniques (frottement sec, jeu...).

[RomVi]

Bonjour

Je n'ai peut être pas saisi toutes les nuances du problème, mais pourquoi utiliser une source électrique supplémentaire et créer une référence pour mesurer la valeur du potentiomètre, sachant que l'appareil cité est capable de mesurer directement une valeur de résistance ?
L'appareil est il déjà acheté ? Il y avait peut être un meilleur choix possible.

[invite01fb7c33]

La valeur de la résistance n'est pas directement accessible car le résistance de contact est très importante, on ne peut qu'utiliser la fonction potentiomètre avec un courant de curseur quasi nul.

[RomVi]

Mais pourtant le multimètre en mode mesure résistance fait exactement la même chose non ?

[invite01fb7c33]

Il va te donner la valeur de la résistance de contact du curseur (1Mohm, j'espère que notre utilisateur y a fait attention) + une des branches du potentiométre (0 à 10K)
Le contact de ce type de potentiomètre est très spécial et peut supporter 200millions de mouvements et des vitesses de déplacement de 10m/s
De plus si l'on utilise pas la fonction diviseur potentiométrique, la variation de résistance de la piste en fonction de la température n'est plus corrigée.

[RomVi]

Je comprend mieux, merci pour la précision.