Lecture d'un capteur d'oxygène

[RomVi]

Bonjour à tous

Je voudrais exploiter la lecture d'un capteur d'oxygène à l'aide d'une entrée 0-3.3V. Le capteur que j'utilise produit une intensité proche de 0µA pour 0% d'O2 et 100µA pour 20%. La datasheet conseille de débiter cette intensité dans une résistance de 100 ohms, donc le problème revient à lire une tension comprise entre 0 et 10mV.
Quel système me préconiseriez vous pour amplifier cette tension, pour la rendre compatible avec l'entrée 0-3.3V, sachant que j'aimerai utiliser une alimentation avec une batterie lipo 3.7V pour l'ensemble du montage ?
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[mag1]

Bonjour à tous

Je voudrais exploiter la lecture d'un capteur d'oxygène à l'aide d'une entrée 0-3.3V. Le capteur que j'utilise produit une intensité proche de 0µA pour 0% d'O2 et 100µA pour 20%. La datasheet conseille de débiter cette intensité dans une résistance de 100 ohms, donc le problème revient à lire une tension comprise entre 0 et 10mV.
Quel système me préconiseriez vous pour amplifier cette tension, pour la rendre compatible avec l'entrée 0-3.3V, sachant que j'aimerai utiliser une alimentation avec une batterie lipo 3.7V pour l'ensemble du montage ?

Bonjour,

Un lien sur la datasheet...SVP

MM

[Vincent PETIT]

Salut,

mag1
+1

donc le problème revient à lire une tension comprise entre 0 et 10mV.

Pas vraiment.
Le constructeur des cellules oxygène que j'utilisais, demandait de faire débiter le courant de sortie, image du taux d'oxygène, dans une résistance de 100Ω (je crois que c'est pour des questions de temps de réponse, de mémoire.) Et il recommandais le montage ci dessous :



Un transimpédance (en rouge) derrière cette résistance de 100Ω (en vert). Comme l'impédance d'entrée d'un transimpédance c'est environ 0Ω, la cellule va bien débiter son courant dans la résistance de 100Ω (ou plutôt 100Ω + l'impédance de presque 0Ω de l'entrée du transimpédance). Note au passage que le montage ressemble à un amplificateur inverseur mais relié à un générateur de courant.

La tension de sortie d'un transimpédance c'est : -i_cellule * R_f

Généralement on prend un AOP a faible bruit en courant d'entrée (pA/√Hz) et à faible i_bias donc à entrées FET.

La datasheet dira si c'est bien les mêmes cellules que j'utilisais.... ou pas ! Et si il y a besoin d'ajouter de l'offset de réglage quelque part dans le montage.... ou pas ? Suivant la cellule, il peut y avoir une polarisation qu'on réalise à l'aide d'un montage potentiostat... ou pas.

A+

[RomVi]

Bonjour,

Un lien sur la datasheet...SVP

MM

La datasheet est assez succincte : http://www.alphasense.com/WEB1213/wp...on-Summary.pdf
mais j'ai déjà donné les infos essentielles, à savoir que le capteur produit 0 à 10mV. Il n'est pas alimenté.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Avec le schéma en PJ, la tension de sortie est positive et l'AOP peut fonctionner avec une alimentation asymétrique.


Il faut :
- un AOP avec un très faible offset (<< 10mV)
- un AOP avec un bruit limité (il est amplifié par 330 avec ce schéma)
- que l'AOP doit être rail-to rail IN et OUT, ou au moins "single-supply"

Sachant qu'il est possible d'ajouter un peu de filtrage, e.g. avec un filtre RC en sortie de l'AOP et/ou avec une capa en parallèle de R2.
Il faut bien sûr ajouter un peu de découplage aux bornes de l'alimentation de U1.

Le montage est un peu particulier dans le sens où le capteur crée un potentiel <0. Cela ne devrait poser problème ni à l'AOP, ni au capteur.

[RomVi]

Merci pour cette réponse et ce schéma.
Aurais tu un modèle d'AO à me proposer répondant aux caractéristiques énoncées ?

[Antoane]

Bonjour,

le LTC2063 semble pas mal, ils proposent d'ailleurs une application typique avec un détecteur à O2 - avec un schéma qui est probablement meilleurs que le mien.
Le LTC2066 a l'air pas mal aussi.
Ces composants sont spécifiés pour pouvoir avoir leur entrée légèrement (100 mV max) négatives par rapport à) leur alimentation négative.

Il peut possiblement y avoir des problèmes (oscillations) avec un composant n'étant pas spécifié ainsi avec le schéma donné dans la datasheet du LTC2063, voire avec le mien.

[Qristoff]

Une visite du site d'alphasense est intéressante pour appréhender les aspects traitements des résultats du capteur, en particulier réponses aux variations de température et pression. ça a l'air un peu sensible...un peu de soft derrière ?

[RomVi]

Oui, la lecture du capteur sera reprise par une appli sur labview qui permettra de calibrer correctement la mesure.