Détecteur de seuil de tension

[LeoDayone]

Bonjour à tous,

Je suis en train de me monter un alim de labo (HT-BT, pour tester des tubes).
Pour faire simple, il s'agit de quatre alimentations stabilisées séparées (Anode, Ecran, Grille et Filament), et pour chacune un voltmètre, et pour toutes sauf la Grille un ampèremètre.

Mon problème, c'est que le module voltmètre de l'alim d'anode affiche un peu n'importe quoi lorsque je souhaite mesurer de faibles tensions.
Par exemple, avec une alim de 30V, il affichera un résultat entre 20 et 40V.
Le voltmètre étant fait pour mesurer de 0 à 200mV à son entrée, et mon alim HT allant de 0 à 400V, j'ai du choisir un calibre à 2000V de mesure, donc un pont diviseur 1M - 0.1R pour avoir 200mV à 2000V... Alors évidemment à 30V, ça fait 3mV en entrée, on est dans les 1% de précision, mais bon...

Mon idée aurait été de pouvoir basculer le calibre de mesure arrivé à une certaine tension: calibre 200V de 0 à 195V par exemple, puis au delà le basculer sur 2000V.

J'ai pu lire des articles qui utilisent des amplis op, mais j'avoue que là je suis perdu, je vois à peu près comment fonctionne un ampli op (encore que..), mais je ne saurais pas du tout le mettre en oeuvre...

Ou alors peut-être que mon idée d'utiliser un pont diviseur n'est pas bonne? Je n'ai pas encore essayé de mesurer de la HT, mais peut-être qu'à 350V il m'affichera aussi n'importe quoi entre 340 et 360V? Pas idéal pour la mesure des tubes, et notamment pour connaitre leur résistance interne..

Qu'en pensez-vous?

S'il vous faut plus d'infos, n'hésitez pas!


Merci à tous par avance!

~LeoDayone.
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[LeoDayone]

Pardon petite erreur de ma part, le pont diviseur est constitué d'une résistance d'1M et d'une 100R, et non une 0,1R.
Cette dernière sert à le mesure du courant, l'alim donne 500mA max, j'ai donc pris un shunt de 0,1R pour avoir 200mV à 2A.

[mag1]

Pardon petite erreur de ma part, le pont diviseur est constitué d'une résistance d'1M et d'une 100R, et non une 0,1R.
Cette dernière sert à le mesure du courant, l'alim donne 500mA max, j'ai donc pris un shunt de 0,1R pour avoir 200mV à 2A.

Bonjour,

Quel type de voltmètre ? Certains ne fonctionnent qu'avec une alim indépendante de la tension mesurée (pas de masse commune)

MM

[DAT44]

Bonjour,

Mon problème, c'est que le module voltmètre de l'alim d'anode affiche un peu n'importe quoi lorsque je souhaite mesurer de faibles tensions.
Par exemple, avec une alim de 30V, il affichera un résultat entre 20 et 40V.
Le voltmètre étant fait pour mesurer de 0 à 200mV à son entrée, et mon alim HT allant de 0 à 400V, j'ai du choisir un calibre à 2000V de mesure, donc un pont diviseur 1M - 0.1R pour avoir 200mV à 2000V... Alors évidemment à 30V, ça fait 3mV en entrée, on est dans les 1% de précision, mais bon...

Mon idée aurait été de pouvoir basculer le calibre de mesure arrivé à une certaine tension: calibre 200V de 0 à 195V par exemple, puis au delà le basculer sur 2000V.

oui, le problème est simple, perso j'utiliserai deux ponts diviseurs, un par 1000 et un autre par 10000, tu place le comparateur (ou AOP) sur le diviseur par 1000, quand la tension atteint 195mV, tu bascule (avec un relais par exemple) l'entré du voltmètre sur le pont diviseur a 10000, il faut prévoir un petit seuil d’hystérésis pour évité une instabilité au voisinage de 195 volts ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[LeoDayone]

Bonjour,

Bonjour,

Quel type de voltmètre ? Certains ne fonctionnent qu'avec une alim indépendante de la tension mesurée (pas de masse commune)

MM

Il s'agit du module DPM 959B de chez Lascar, voici son datasheet: https://docs-emea.rs-online.com/webd...6b8137d5f9.pdf
Les alims de tous les voltmètres sont séparées et flottantes par rapport à leur mesure.
Je mets en pièce jointe le schéma de la carte que j'ai réalisée pour le voltmètre.

oui, le problème est simple, perso j'utiliserai deux ponts diviseurs, un par 1000 et un autre par 10000, tu place le comparateur (ou AOP) sur le diviseur par 1000, quand la tension atteint 195mV, tu bascule (avec un relais par exemple) l'entré du voltmètre sur le pont diviseur a 10000, il faut prévoir un petit seuil d’hystérésis pour évité une instabilité au voisinage de 195 volts ...

C'était un peu à ça que je pensais, mais je n'y connais rien en amplis op, peut-être aurais-tu un schéma que je puisse suivre?

En tout cas merci à vous deux pour vos messages!

[DAT44]

Bonjour,
proposition de schéma :

[LeoDayone]

Bonjour,

Merci DAT44 pour ce schéma, et j'ai quasiment tous les composants sous la main!
Par contre, est ce que je peux remplacer le LM358 par un LM158H ? A première vue je n'ai que ça de plus proche.

Enfin, histoire de ne pas simplement me contenter de reproduire un schéma mais de comprendre ce qui se passe et comment ça se produit, pourrais-tu éventuellement me donner quelques explications sur le fonctionnement de l'ampli op dans cette config ? Comment calcules-tu les résistances utilisées ?

Merci encore pour ton aide précieuse!

[DAT44]

Bonjour,

Par contre, est ce que je peux remplacer le LM358 par un LM158H ? A première vue je n'ai que ça de plus proche.

Oui, aucun problème, le LM158 et le LM358 sont quasi identique

Enfin, histoire de ne pas simplement me contenter de reproduire un schéma mais de comprendre ce qui se passe et comment ça se produit, pourrais-tu éventuellement me donner quelques explications sur le fonctionnement de l'ampli op dans cette config ? Comment calcules-tu les résistances utilisées ?

Comme tu peux le voir seul un des deux AOP est utilisé, celui du haut, tu a sur l'entrée inverseuse le signal proportionnel a la tension que délivre l'alim (environ 1/1000) grâce au pont diviseur 1K et 1M, on obtient donc un signal qui varie de 0 a 400 mV sur cette entrée.

Sur l'entré non inverseuse tu également un pont diviseur de tension sur le 12V constitué par trois résistance en série 56K+6,8K et 1K, ce qui vient polarisé cette entré a environ 188mV.

Quand la tension de sortie est basse(<188 volts) les polarités de l'AOP sont respecté sa sortie est a l'état haut, relais n'est pas alimenté et la résistance de 2,2M vient également polarisé l'entrée non inverseuse qui monte de 5 mV soit 193 mV et donc en fait tant que la tension de l'alim ne dépasse pas les 193V, le relais n'est pas alimenté et donc le voltmètre reçoit une tension de 1/1000 et le point digital de l'afficheur est allumé.

Quand la tension de sortie est haute (>193 volts), l'AOP bascule car la polarité n'est plus respecté sur ces entrées, sa sortie passe a l'état bas , le relais 12V est alimenté par le BC557, la résistance de 2,2M ne vient pratiquement plus polarisé l'entrée non inverseuse qui retombe a 188 mV, ce qui crée le phénomène d'hystérésis (entre 193 et 188 volts), du coup comme le relais est alimenté le voltmètre reçoit une tension de 1/10000 et le point digital est éteint ...

[LeoDayone]

Autre petite question, il semble que le 2ème ampli op du boitier est inutilisé, je me trompe?

Peut-être puis-je l'utiliser pour faire un 2ème comparateur, je m'explique:
Je voulais recopier la partie protection d'un autre lampemètre dont l'article se situe ici: https://www.novotone.be/projets/lampemetre-tube-tester
Plus précisément, ce schéma: https://www.novotone.be/_site/projet...et44/Fig05.pdf

Ceci pour couper l'alim de l'écran en cas de défaillance de l'alim d'anode.

Mais l'idée de devoir faire une alim symétrique ne me plaisait pas trop (d'ailleurs, pourquoi -4,7V sur son schéma? La masse n'aurait pas été suffisante?)

Dans la description ils précisent que le relais HT écran peut s'enclencher à partir de 25V d'anode, mais ceci n'empêche pas les erreurs humaines, par exemple confondre par mégarde les voltmètres, et régler un HT d'anode sur 300V et une HT écran à 350..
Peut-être est il possible d'adapter ton schéma pour couper l'alim de l'écran si cette tension se rapproche de trop de celle de l'anode...
Admettons que l'alim écran ne peut s'établir que si la tension d'anode est supérieure d'au moins 10V (au autre) par rapport à celle de l'écran.

Ca te semble réalisable, ou faut-il un second ampli op pour ça?

[DAT44]

Bonjour,

Ca te semble réalisable, ou faut-il un second ampli op pour ça?

oui cela est réalisable, il ne faut pas oublié les diodes de protection sur l'entrée (un peu comme celle on été mise en protection de la grille du BS170 ...)

Du coup comme l'alim d'anode est intégré au testeur de lampe, tu peux aussi réutilisé l'alim 12 volts pour alimenté l'AOP et le relais ...

[LeoDayone]

Merci pour cette explication très claire et surtout simple sur les amplis op, je comprends maintenant comment ça fonctionne.
Jusque là j'étais un peu perdu avec des histoires de ratio entre les deux entrées etc..

Du coup, si j'ai bien tout compris, pour le second montage il faudrait:

Sachant que l'alim d'écran peut aussi fournir 400V max;
Toujours le même pont 1/1000ème sur l'entrée non inverseuse, mais cette fois-ci raccordée à l'écran (donc à 400mV lorsque l'écran est à 400V)
Et un pont de 1M - 950R (680+270) sur l'entrée inverseuse pour avoir 380mV lorsque celle-ci est à 400V.

Donc, si l'anode est à 400V, l'ampli verra 380mV et sa sortie restera à l'état bas (transistor passant) tant que la tension d'écran ne dépassera pas 380V.

Mais du coup, je ne vois pas trop comment calculer la valeur de la résistance d'hystérésis, si sur quoi la repiquer..


Pour les diodes, tu parles de mettre en inverse deux diodes, l'une entre l'entrée HT et l'entrée de l'ampli, la seconde entre l'entrée de l'ampli et la masse?

Sinon, pour le transistor de sortie, n'importe quel PNP peut convenir j'imagine?

[nornand]

bjr, juste une idée a te soumettre , pour avoir utilisé un lampemètre , des galvanomètres a aiguille sont beaucoup plus parlant qu'un affichage digital , de dernier digit a la sale habitude de ne pas rester stable ( de part sa conception) ce qui peut perturber l'utilisateur.

[LeoDayone]

bjr, juste une idée a te soumettre , pour avoir utilisé un lampemètre , des galvanomètres a aiguille sont beaucoup plus parlant qu'un affichage digital , de dernier digit a la sale habitude de ne pas rester stable ( de part sa conception) ce qui peut perturber l'utilisateur.

Bonjour Nornand, effectivement j'y avais pensé, mais mes modules voltmètres sont de la récup d'un ancien appareillage de mesure de relais qui a été réformé au boulot, du coup pour limiter les coûts j'ai préféré utiliser ceux-là que de racheter des galvanos

[LeoDayone]

DAT44, j'ai redessiné le schéma tel que je le pensais, ça te semble correct?

[DAT44]

Bonjour,
ici, le montage est quasi similaire, le but est d'avoir 25 a 30 volts de plus sur anode que sur sur l'écran :


Sinon, pour les PNP, oui, "n'importe quoi" peut convenir ...

[DAT44]

Bonjour,
petite correction, le relais K2 doit aussi être alimenté par S2 et S3 (protection) :

[LeoDayone]

Merci pour le schéma!

La transcription te semble correcte?
Surtout au niveau des diodes de protection dont tu parlais?



Sinon pour les transistors c'est parfait, j'ai encore quelques 2N2905 qui trainent, ça ira bien!

[LeoDayone]

Voilà, j'ai modifié l'alim du relais, et j'avais oublié une résistance!

[DAT44]

Bonjour,

Voilà, j'ai modifié l'alim du relais, et j'avais oublié une résistance!

Pièce jointe 382376

quelques remarques:
- les résistances d'hystérésis (2,2M), doivent aller directement sur les entrées non inverseuse de l'AOP (pattes 5 et 3) ...
- la cathode de D4 ne vas pas sur G2_IN mais sur le + 12V
- la cathode de D5 ne vas pas sur A_IN mais sur le + 12V
- il y a un U2C LM358 ?

Pour le reste je ne vois pas de problème ...

[LeoDayone]

Voilà, le schéma a été modifié.



Pour U2C, il s'agit en fait des deux entrées d'alim (broches 4 et 8) qui peuvent être placées n'importe où sur le schéma, si l'on souhaite par exemple réunir toutes les alims de plusieurs circuits intégrés.

[DAT44]

Bonjour,
tous cela me parais bien, pour l'alimentation 12V, il faut prévoir quel supporte le courant des trois relais, sur mon shéma j'ai utilisé un L7812, c'est trop juste, il faut plutôt prévoir un régulateur en boitier TO220 ...

[LeoDayone]

Bonjour DAT44,

Désolé d'avoir mis du temps à te répondre, je bossais de nuit ce week-end...

Merci en tout cas pour ton aide, j'ai recopié la partie de détection pour basculer le voltmètre à l'identique, car le même problème se pose avec mon voltmètre d'écran, et du coup la protection se base sur un 2eme ampli op.

Ca fait une belle carte de 10 sur 10, y a du matos !


J'abuse peut-être un peu, aurais-tu un schéma pour un petit timer de 5 secondes à base de 555?
En fait, j'aimerais coller deux ou trois relais pendant 5 secondes à la mise sous tension, qui viendraient shunter J6 sur mon premier schéma, afin d'allumer tous les digits de tous les voltmètres, pour faire un petit auto-test..

Merci par avance!

[DAT44]

Bonjour,
un truc comme cela ? :

[LeoDayone]

Bonjour,

Oui sans doute, je te fais confiance
Je vais devoir piloter 7 relais du coup, je peux mettre leurs bobines en parallèle sur le même transistor à condition de respecter son intensité max? Chaque relais consomme 12,5mA d'après la datasheet (Omron G5V-1 12VDC).

[DAT44]

Bonjour,
oui, sans problème, avec ce montage le courant a ne pas dépassé est de 800 mA, donc tu peux mettre pas mal de relais en //...

[LeoDayone]

Merci pour tout DAT44,
les cartes sont parties en fabrication, y a plus qu'à attendre...

Bonne journée!

[bobflux]

Ah zut, j'arrive après la bataille. Perso j'aurais remplacé le voltmètre par un multimètre cheap à 10€ en mode auto-range

[DAT44]

Bonjour LeoDayonne,
ma réponse #23 a été un peu trop rapide ...
j'ai pris un montage adapté pour du 6V que j'ai passé en 12V, le montage est fonctionnel , mais le problème c'est que a 12V la résistance de 100 ohm vas beaucoup chauffé (1W environs) ...
il faut donc que tu utilise une résistance de 3W qui risque de ne pas avoir sa place dans ton implantation, tu peux remplacé cette résistance par une 330 ohms 1W mais la aussi il n'est pas sur que tu ai la place de la mettre ...

Sinon:
- tu peux aussi remplacé cette resistance par une 4,7K, mais dans ce cas il faut remplacer aussi le transistor(BC635), par un transistor Darlington (BC517,BD677,MJE800, etc ...), il faudra cependant faire attention a la disposition des pattes qui est différente sur le BC517 ou a la grosseur des pattes (et du boitier) qui est plus gros sur le BD677 et le MJE800
- tu peux aussi remplacé le BC635 par un NMOS comme le BS170 mais la aussi la disposition des pattes est différente ...

[LeoDayone]

Bonjour DAT44,

Je pensais que n’importe quel NPN irait, du coup j’ai prévu sur ma carte un 2N2219 (beaucoup de vieilleries dans mes casiers, la preuve le 555 est en boitier métal TO-39..!).
Du coup quel serait la résistance de base nécessaire?
Par ailleurs, je ne savais pas que cette résistance devait être calculée, par quel moyen trouves-tu sa valeur, histoire d’en apprendre encore un peu?

Merci en tout cas, et bon dimanche!

[LeoDayone]

@bobflux: oui c’est certain, mais ça ferait en tout 7 multimètres sur la table, sans compter la filerie partout
Et c’est pas rentable face aux modules de récup