Régulation électronique (trigger) pour une pompe à vide.

[apzo11]

Bonjour,
J’ai actuellement une pompe à vide que j’ai fabriqué à l’aide d’un compresseur de frigo et dont la régulation de la dépression est réalisée par une seringue qui agit sur un fin de course . Cette régulation fonctionne, mais le réglage n’est pas facile et l’hystérésis non réglable, dépendant de la résistance c’est à dire le frottement entre le piston et le cylindre de la seringue. Et cette force peut varier en fonction de la lubrification.
Voir photo de la pompe à vide aujourd’hui.
0-pompe à vide.jpg


Voir schéma synoptique aujourd’hui.
synoptique avant.jpg




Je pense donc mettre une régulation « électronique » à partir d’un capteur de pression référence : ADP5 1111.
Le synoptique serait le suivant :

synoptique regu elec.jpg


Mon réglage (1) doit pouvoir être de -200 à -800 HPa soit -20 à – 80 kPa
L’hystérésis de 50 HPa , il peut éventuellement varié.



Je pense utiliser ce capteur :http://fr.rs-online.com/web/p/jauges...rainte/8368941

D’après ce que je lis sur la doc, la tension de sortie serait de 0,5 V à -1000 HPa et de 4,5 V à 0 HPa
Pour mon réglage (1) -200 HPa : 3,6 Volt à -800 HPa :1,3 Volt

L’hystérésis :delta 50 hPa soit environ 0,2 Volt.

Voilà pour le début . Si c’est ok je continuerai la définition du comparateur et la commande du relais.

Merci donc de valider ce début de projet.
-----

[mag1]

Bonjour,

Pas de lien direct sur la doc.
Mais dans tous les cas, si la sortie est analogique entre 0 et 5v, un µC me semble le mieux indiqué.
Réglages simples et faciles à visualiser sur un petit LCD. Valeur lue, seuil bas, seuil haut, quelques euros, facile à programmer même pour un néophyte.
A+, si intéressé...
Ingénieux, la seringue, mais pas très fiable...

MM

[antek]

Oui, avec un comparateur à hystérésis et seuil réglables.
Le relais K1 devra être commandé par un MOSFET.
Pas besoin d'une alim symétrique.

[apzo11]

ok
je potasse le comparateur seuil réglable. Mais pourquoi un MOSFET?
Je pensais à mettre un NPN classique qui commande la bobine du relais.
Pour le 5 Volts un petit régu devrait suffire?
@mag1
Si un simple aop peut suffire, pourquoi se compliquer avec la programmation?

[A voir en vidéo sur Futura]

[mag1]

C'est juste une idée, évidemment, passer de la seringue au µC, la marche est haute.
Souvent, le µC est plus simple que l'utilisation d'autres composants, les réglages sont plus précis, facilement affichables
Le capteur s'alimente en 5V, comme le µC, c'est pas un hasard.

Mais un comparateur, sera déjà plus précis que la seringue...
On ne sait pas ce qu'alimente le relais, on le remplace souvent pas un mosfet pour les tensions continues et par un triac (ou relais statique) en alternatif. ça supprime un composant mécanique, un transistor, et une diode de roue libre.

MM

[antek]

Mais pourquoi un MOSFET ?
Je pensais à mettre un NPN classique qui commande la bobine du relais.
Pour le 5 Volts un petit régu devrait suffire ?

- parce que un MOSFET est très simple à commander
- juste pour le capteur et le comparateur un linéaire devrait suffire

[mag1]

Bonjour,

A classer dans la rubrique "Et si ça sert à rien, c'est pas grave":

Qui dit réglage dit souvent affichage. Ici, c'est un afficheur LCD série, dispo sur le simulateur, mais on peut se procurer un adaptateur I²C et un LCD pour moins de 3 euros le total.
Pour le reste: un picaxe 14M2, deux potars, un BC337, le relais, la diode, résistance 1k et le capteur
Cordon de programmation à moins de 2 euros
Simple, précis, économique:

Les inégalités et les valeurs seraient à mettre dans le bon sens:



MM

[adipie]

on peut se procurer un adaptateur I²C et un LCD pour moins de 3 euros le total.

Bonjour Mag, ceci m'intéresse, as tu un lien pour ce matériel ?

[mag1]

Bonjour Mag, ceci m'intéresse, as tu un lien pour ce matériel ?

Pas compliqué, tu tapes "LCD 1602" sur eBay, prix + livraison: les moins chers
https://www.ebay.fr/sch/i.html?_from...D+1602&_sop=15

Tu trouves d'abord les adaptateurs à 1 euro, puis les LCD1602 à 1,60 euro: total 2,60 euros , port gratuit.
Et pour 7cts de plus, tu as du bleu à la mode

En fait, ces adaptateurs sont des expandeurs PCF8574.
On se retrouve à gérer le LCD en mode parallèle 4 bits, sans biblio, faut programmer un peu, de la doc?
http://electromag1.wifeo.com/lcd-i2c...ur-pcf8574.php

MM

[adipie]

Merci pour cette réponse rapide.

[apzo11]

merci mag,
c'est une solution qui ne m'avait pas traversé l'esprit, mais qui effectivement est assez séduisante. Je la mets dans un coin. Je continue sur ma lancée, sans trop de temps pour l'instant pour s'y consacrer.

[mag1]

merci mag,
c'est une solution qui ne m'avait pas traversé l'esprit, mais qui effectivement est assez séduisante. Je la mets dans un coin. Je continue sur ma lancée, sans trop de temps pour l'instant pour s'y consacrer.

Bonjour,

Et oui, une solution séduisante à laquelle on ne pense pas, c'est pour cela que je la propose. Et tu peux la mettre où tu veux.
Le prix de revient sera inférieur à 10 euros, afficheur et cordon low cost compris, mais le délai et d'environ un mois, "au cas où", il faut prendre un peu d"avance.
Pas de problème de code, il est fourni.

MM

[mag1]

Bonjour,

Avant de passer à autre chose, retour dans la vraie vie.
Petite vidéo du système picaxe avec afficheur I2C à 2,60 euros.
Affichage "ERREUR" hors du cadre 0,5 à 4,5v

https://youtu.be/e5x8x5UBACM

MM

[apzo11]

Bonjour,
je reprends mon dossier.
Voici le schéma, mais mes calculs sont faux.
Je vous redonne les quelques infos afin de me donner quelques pistes:
Je souhaite avoir un hystérésis de 0,5 Volt.
La tension de sortie du capteur de pression (IPS) varie de 0 à 4,7 volts.
Le potentiomètre devrait permettre le basculement pour les tension V- de 1,5 V à 2,8 V.

Ce que j'ai compris c'est que l'hystérésis est donné par le rapport R1/R1+R2.
Par contre si je choisis ces valeurs, les tensions de basculement ne correspondent pas.

Merci de me donner quelques infos.
apzo

[mag1]

Bonjour,

Devant l'absence des ténors de l'analogique, je tente une réponse.

En négligent la R de 10 ohm qui ne sert à rien et le potar au milieu, je trouve des points de basculement de 1,92 et 3,07 v (symétriques par rapport à 2,5)

Comme on ne sait pas ce qu'est R1 et R2 dans ton calcul, on ne peut rien en dire. Mais en fait, le R de réaction de 100k est commutée à 0v ou 5v , suivant l'état du LM311.

Pour le schéma, il est pour le moins incomplet. Le LM311 est à collecteur et émetteur ouvert...
Quant au BUZ10, il est incompatible avec des tensions de 5v.

Il a changé le capteur ? IPS, c'est quoi ?

MM

[apzo11]

Bonjour,
Merci pour ta réponse.
Le potar sert pour faire varier la consigne de régulation. Je dois pouvoir régler de 800 hPa à 200 HPa, avec l'hystérésis de 50HPa. Suivant la doc du capteur sa tension de sortie sera de 3,5 V à 1,2 Volt sur l'entrée V-.
La tension peut être réglée grosso modo de 0,5 V à 4,5 V à l'entrée de R1 (10K).
Le capteur est un peu différent mais il sort de 0 à 4,7 volt pour une pression de 0 à -1000 HPa. http://fr.rs-online.com/web/p/capteu...ielle/7191093/
j'ai fait une erreur il faut lire "10 k" et non "10", donc R1=10K et R2= 100 K.
OK pour le collecteur ouvert du LM311: je modifie le schéma.
OK pour le Buz10 : je vais remettre un transistor et un relais.
Ta solution est bien séduisante pour l'instant je finalise celle-ci. Merci

[mag1]

Je ne sais pas ce que tu veux mesurer, mais le ADP5111 me semblait mieux adapté que ce capteur différentiel pour une mesure de dépression.

Avec les valeurs de résistances choisies pour le pont, la valeur de la tension sur le curseur ne sera pas stable. Le calcul est plus facile sans cette 10k.

MM

[apzo11]

Bonsoir,
C'est un capteur de pression différentielle, donc il suffit de laisser un conduit à l'air libre et l'autre sur la dépression. (c'est ce que j'ai compris).
Si le pont est alimenté avec un régulateur 5V la tension sera stable?
effectivement en enlevant la 10 k il est plus facile de connaître V- et V+, mais dans ce cas quelle est la valeur de l'hystérésis.
merci

[Antoane]

Bonjour,

Je n'ai pas tout lu en détail, j'espère ne pas répondre trop à côté
> http://forums.futura-sciences.com/at...ide-schema.jpg
- Le LM311 a une sortance de ~50 mA, il est possible que ce soit suffisant pour directement commander le relais (table 6.6, paramètre V_OL).
- Penser à ajouter une diode de roue-libre.
- Penser à découpler l'alimentation du LM311, surtout s'il commande un relais et que le capteur est sensible.
- Alimenté en 0/5V, le LM311 ne tolère en entrée que des tensions comprises entre 0.5 V et 3 V (table 6.6, paramètre V_iCR).
- Avec ce circuit, l'hystérésis est fonction du positionnement de l'axe du potentiomètre : si tu prends la formule de base du comparateur à hystérésis (http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_...ontenu_42.html), la résistance du potentiomètre entre en compte dans le calcul de R1 (R1 n'est strictement égale à 10kOhm). Finalement, selon la position de l'axe du potentiomètre, R1 ira de ~19 kOhm à 40 kOhm. Tu peux diminuer cet effet en divisant par 20 la valeur du pont de résistance 10k/100k/10k et en multipliant par deux les résistances supposées régler l'hystérésis. Alors, R1 ira de 20.5 kOhm à 23 kOhm.

[apzo11]

Merci pour les réponses.

Le LM311 a une sortance de ~50 mA, il est possible que ce soit suffisant pour directement commander le relais

J'ai mesuré la conso du relais: 60 mA, c'est vrai qu'il est gros, donc il faut un transistor pour passer ce courant.

Alimenté en 0/5V, le LM311 ne tolère en entrée que des tensions comprises entre 0.5 V et 3 V (table 6.6, paramètre V_iCR).

c'est pratiquement suffisant, mais pour plus de précaution, je peux l'alimenter en 0 +12 volt.

J'ai bien compris que mon pont de résistance avait une influence sur la résistance équivalente R1.

pour le schéma, il est pour le moins incomplet. Le LM311 est à collecteur et émetteur ouvert...

Ok je n'avais pas fait attention. J'ai modifié le schéma.


Merci de votre aide; j'ai quelques bases mais depuis les années sans pratiquer, j'ai perdu les automatismes... merci pour votre patience et indulgence.

[apzo11]

Dans le bon sens

[mag1]

Mais même dans le bon sens, il y a un non sens.

Le Nmos inversait le signal, alors pourquoi monter le transistor en suiveur, il vaut mieux l'utiliser en commutation, émetteur commun, comme le Nmos, en fait.

MM

[apzo11]

C'est la sortie du LM 311 qui me perturbe.
ok mon montage ne marche pas.
Mais si je le mets dans le collecteur , j'ai un doute:
si V+ > V- la sortie du LM311 est à l'état "1" et le transistor est bloqué? C'est ça?

[apzo11]

Bonjour,
Voilà quelques nouvelles des tests.
1- j'ai testé le capteur seul: ok la sortie délivre une tension entre 0 et 5 V proportionnelle à la dépression.

2- j'ai réalisé le montage (voir plan) avec une alim à la place du capteur: ok, hystérie pouvant aller jusqu'à 0,2 Volt.

3-j'ai remplacé l'alim par le capteur: pas de basculement et sur la sortie du capteur (entrée - du LM 311), j'avais 8 ou 9 volts. Comme le capteur est pas prévu pour cette tension j'ai arrêté là..

Ensuite j'ai eu l'idée d'alimenter le LM 311 en 5 Volts mais je n'ai pas pu régler l'hystérésis à une valeur supérieure à 0,05 volt.

Merci à tous pour les éclaircissements.

Mon idée serait d'amplifier par 12/5 la tension de sortie du capteur et d'alimenter le pont résistait en 12 Volt, ainsi tout serait en 12Volt.

apzo

[Antoane]

Bonjour,

> http://forums.futura-sciences.com/at...ma-regu-1.jpeg
- il faudrait ajouter un bon découplage des régulateurs ;
- il est probablement possible de se passer de régulateur 12 V, quitte à ajouter une résistance en série avec le relais pour éviter de lui appliquer 15 V ;
- c'est un cas très particulier, mais il se trouve que, de la manière dont tu as branché le relais et son transistor de commande, la érsistance de base du NPN et la diode de roue-libre ne sont pas nécessaires. C'est un cas très particulier, il faut en être conscient
- en l'état, le relais est alimenté lorsque la tension fournie par le capteur est inférieure à la tension de référence.
Sinon, ce schéma est ok.

> http://forums.futura-sciences.com/at...on-5v-12v.jpeg
- le rond avec la croix est une lampe témoins ? je croyais que le relais demandait 60 mA ; si on y ajoute le courant consommé par la lampe, on n'est-on pas au delà de ce que peut fournir le 311 ?
- Avec ce schéma, le relais est collé lorsque la tension fournie par le capteur est supérieure à la tension de référence.

2- j'ai réalisé le montage (voir plan) avec une alim à la place du capteur: ok, hystérie pouvant aller jusqu'à 0,2 Volt.

ok, c'est pas déraisonnable.

3-j'ai remplacé l'alim par le capteur: pas de basculement et sur la sortie du capteur (entrée - du LM 311), j'avais 8 ou 9 volts. Comme le capteur est pas prévu pour cette tension j'ai arrêté là..

C'est bizarre... N'y a-t-il pas une erreur de câblage ou un court-circuit ? le 311 ou le capteur ne sont-ils pas HS ?

Mon idée serait d'amplifier par 12/5 la tension de sortie du capteur et d'alimenter le pont résistait en 12 Volt, ainsi tout serait en 12Volt.

Ce montage est supposé être fonctionnel, mieux vaudrait trouver ce qui cloche dans ton prototype.

[mag1]

Bonjour,

Les spécialistes des LM311 ne se bousculent pas.
Je vais tenter une réponse.

Alimenter le 311 en 5v n'est pas une bonne idée. En 12v, la sortie sera 0 ou 12v, ok.
Cette sortie ne dépend que de la différence de tension entre les entrées, qui varient de 0 à 5v, ok.
Il n'y a pas de tension sur les entrées si elles ne sont pas reliées à un potentiel, elles ne peuvent prendre que la tension de ce qui est sur l'entrée. Il est donc anormal de mesurer autre chose que la tension sortant du capteur de pression (alimenté en 5v). Si c'est le cas, je changerais le LM311...

Dans un premier temps, je remplacerais le relais par une 1k et une led.

Je vois pas l’intérêt de l'amplification 12/5

MM

[mag1]

Bonjour,

On ne sait pas où en est apzo avec son comparateur, mais je ferais quand même remarquer que dans la datasheet, on lit:
• Ideally suited for Microprocessor or Microcontroller-Based Systems

On est pas obligé, mais c'est plus simple. Si le but est de remplacer le seringue, les valeurs du seuil et de l'hystérésis sont fixés. Les potars et la visualisation ne sont pas utiles. Un 08M2 suffit et le programme est très simplifié.

Le schéma est alors celui du haut, sinon, avec potars et visualisation, c'est en bas. Mais pourquoi faire simple ?




On trouve des relais statiques 25A, commandés directement en 5v, à 2 ou 3 euros

MM

[apzo11]

Bonjour,
Oui j'ai avancé dans le projet avec la méthode classique, je sais que ça va pas plaire à Mag1, mais c'est promis un jour je ferai sa solution.
En pièce jointe le schéma et les chronogrammes.
Le comportement bizarre est la tension Vs en sortie qui varie alors que son basculement devrait être franc.Donc lorsque la pression diminue la tension en V+ diminue (normal) et au bout d'un certain temps (T/2 environ) Vs chute à 7,7 V puis diminue progressivement jusqu'à 5,6 V , moment du basculement. pendant cette période de transition le voyant ( incandescent 12 V) s'éclaire progressivement.

Je souhaiterai aussi augmenter l'hystéris. Les 0,06 volt (entre 4,12 et 4,06) correspondent bien à 60 HPa (conforme) mais à la lecture sur le vacuomètre la pression varie que de 20 HPa.

Merci pour les éclaircisements.plan régulation 5V-12V a 1.jpegpompe intégré.jpg

[apzo11]

je le mets à l'endroit,

J'ai changé le relais, j'ai mis un plus petit qui consomme 20 mA et qui commande la bobine de l'autre relais, ainsi dans la partie Avant je n'ai que de la basse tension.

Le potar de 47K n'a pas d'influence sur le réglage de la valeur de l'hystérésis.
Merci à vous tous.

[Antoane]

Bonjour,

C'est bizarre... N'y a-t-il pas une erreur de câblage ou un court-circuit ? le 311 ou le capteur ne sont-ils pas HS ?

As-tu un oscilloscope ? Si oui, tu peux vérifier si les différentes tensions du montage sont bien stables.

... bout d'un certain temps (T/2 environ) ...

Tu peux détailler ? que représente T ? Tous tes tests ne sont-ils pas quasi-statiques (et donc indépendants du temps) ?


> http://forums.futura-sciences.com/at...-5v-12v-a.jpeg
il doit y avoir une erreur dans ton chronogramme : Vs ne peut être à 12 V si led et compresseur sont allumés.
Pour trouver le coupable, il faudrait découpler les sources d'erreurs potentielles. Pour exemple :
l'allure de la tension V+ n'est pas conforme à ce qui serait attendue si la pression continuait de décroitre tout au long de l'essai :
- pourquoi n'y a-t-il pas de saut de tension lorsque Vs passe (brusquement) de 12 V à 7.7 V ?
- pourquoi la tension demeure-t-elle constante lorsque le compresseur est allumé : est-ce du au compresseur qui envoie de la pression dans le circuit, est-ce un autre phénomène fluidique, ou est-ce une anomalie électrique ?

Il faudrait :
- reprendre ton test précédent et vérifier que le circuit électrique déconnecté du circuit pneumatique fonctionne comme attendu ;
- vérifier que ton capetru fonctionne bien aussi bien à vide que chargé en sortie.