Réglage d'un offset à partir d'un pont diviseur de tension

[TellFlex]

Bonsoir à tous,

Afin de supprimer l'offset d'un capteur de température, j'ai mis en place un montage en pont diviseur de tension à 3 résistances dont une variable.
Je suis quelque peu bloqué car je cherche à obtenir en sortie une tension qui pourrait varier de quelques millivolts mais aussi bien en négatif qu'en positif !

Du coup, je suppose que le fait que le pont se situe entre +10V et -10V change l'équation Vout=10*R3/(R1+R2+R3), mais je n'arrive pas à trouver de solution convenable.

Merci pour votre aide,
Bonne soirée à tous.


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[Janpolanton]

Bonsoir,
Il attaque quoi ce capteur de température.
Si c'est un AOP, regarder si celui-ci n'aurait pas une compensation d'offset.

[Janpolanton]

Sinon, avec 2 résistances de 1 Megohm et un potar de 10k on a une variation entre -50 mV et + 50 mV en sortant le signal sur le curseur du potar.

[TellFlex]

Merci de votre réponse, effectivement, la sortie Vout sera envoyée sur un ampli soustracteur afin d'avoir une sortie dans la plage de mesure souhaitée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[TellFlex]

Comment vous arrivez à ce résultat ? Le raisonnement m'intéresse

[Janpolanton]

PS: Avec une tension de sortie référencée par rapport au point milieu de la tension d'alimentation (reliée au GND) soit 0V par rapport à +/-10V
Donc, quand le potar est à mi-course, la tension sur le curseur est à 0V.
Je vous laisse les calculs pour les 2 extrémités du potar.

[Vincent PETIT]

Salut,
Ça serait peut-être mieux d'avoir un schéma surtout que le sousracteur a une impédance d'entrée à prendre en compte.

Perso, je ne vois pas bien comment tu comptais relier le pont diviseur au capteur pour faire une compensation ?

[gienas]

Bonjour TellFlex et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... supprimer l'offset d'un capteur de température, j'ai mis en place un montage en pont diviseur de tension à 3 résistances dont une variable ... le pont se situe entre +10V et -10V change l'équation Vout=10*R3/(R1+R2+R3), mais je n’arrive pas à trouver une solution convenable...

On ne sait pas quelle est la nature exacte du capteur qui pourrait n’être qu’une constante.

La formule est inexacte puisque la source fait 20V et non pas 10V, et l’on ne sait pas au juste par rapport à quoi la tension Vout est mesurée.

Comme le suggère à juste titre Vincent PETIT, il faut avoir le schéma complet y compris savoir comment le capteur est présenté.

[TellFlex]

Bonjour, merci pour vos réponses.
Voici le schéma, je pense à ajouter des aop suiveur pour adapter l'impédance entre le pont diviseur et l'aop soustracteur.
Mon capteur de température présente une loi de variation de VOUT = 10 mv/°C × T.

[Qristoff]

Bonjour,
Il manque encore une information. Pourquoi ajouter un offset ? si c'est pour adapter la dynamique à la plage de tension d'entrée d'un ADC en 0V-3,3V par exemple. Il est inutile d'utiliser un AOP à alimentation symétrique et il faut utiliser une référence de tension pour créer l'offset (à +1,25V par exemple)

[Vincent PETIT]

Re,

Afin de supprimer l'offset d'un capteur de température

Tu veux ajouter un offset à un capteur de température pour l'étalonner par rapport au LM35-D ?

[TellFlex]

En fait, théoriquement, d'après la datasheet, ce capteur n'a pas d'offset, mais avec le temps et après une étude en labo, je constate qu'il y a un offset de quelques mV (positif ou négatif), c'est pour ça que je cherche à le supprimer avec un potentiomètre.

[Vincent PETIT]

Salut,
La question de Qristoff est importante car trouver une solution sans savoir pourquoi faire c'est compliqué.

- Je pensais que le soustracteur faisait partie de la chaîne de traitement "normal" du signal, hors j'ai l'impression qu'il est là pour solutionner le problème ?
- Je comprends ce que tu viens d'écrire mais pour moi ce n'est pas le LM35 qui a un offset, c'est plutôt l'électronique après qui dérive ou qui présente un offset. Si c'est ça alors ce n'est pas le LM35 qu'il faut compenser.
- Sachant que le capteur a une résolution de 10mV/°C pourquoi vouloir compenser quelques mV qui n'entrent pas dans sa résolution ?
- Si tu veux compenser comme dans ton schéma, il va falloir une alimentation sur le pont diviseur avec un ripple bien inférieur à 10mV sans compter que tu vas au final fausser la mesure de la température.
- L'AOP choisi pour le soustracteur à un VOS pouvant aller jusque 7mV. C'est

Sans connaître ce que c'est sensé faire et en voyant que le début de la chaîne de traitement du signal, on peut très bien partir sur une mauvaise solution ou passer à côté de la bonne solution (genre compenser plus loin ou carrément revoir la chaîne de traitement du signal avec un calibration)

[Qristoff]

Salut,
A mon sens, vouloir corriger un offset de quelques mV, ce qui correspond à quelques dixièmes de degrés est une hérésie.
Le LM35 a déjà une précision intrinsèque pouvant aller jusqu'à +/-0,8°C (+/-0,4°C à 25°C) auquel il faut ajouter la non linéarité de +/-0,3°C.
Donc, à moins de faire l'acquisition sur un nombre significatif de LM35 installés dans les mêmes conditions et de faire une moyenne des mesures, je ne vois pas comment obtenir une mesure + précise.

[TellFlex]

Bonjour,
Je ne suis pas sûr de bien comprendre, mon pont diviseur n'aurait aucune utilité ?

[Vincent PETIT]

Une calibration (réglage d'un zéro pour ne plus avoir d'offset) ne se fait pas de cette façon. Si tu le fais comme tu montres dans le schéma, tu fausses la mesure.

Les étapes d'une calibration manuelle sont celles ci :
- Déconnecter le LM35 et mettre l'entrée de l'AOP à GND
- Régler le potentiomètre pour lire 0V en sortie de l'AOP pour compenser l'offset du LM321
- Reconnecter le LM35

* le LM35 est déjà calibré en usine et sa dérive est caractérisée

Ces étapes de connexion/déconnexion et réglage du potentiomètre peuvent être automatisées. Connexion/déconnexion par un switch analogique et réglage du zéro par un potentiomètre numérique contrôlé par un µC.

Si tu nous en dis un peu plus sur la suite, où va ce Vout, peut être qu'on te dira que le mieux n'est pas une soustracteur mais peut être un AOP non inverseur + compensateur d'offset (voir page 12 figure 19 http://www.ti.com/lit/an/snla140c/snla140c.pdf) ou encore un AOP zéro drift (le OPA189 par exemple a une tension d'offset de 3µV soit environ 1000 fois moins que le LM321)

[TellFlex]

Merci pour ces explications.

Ma sortie, je veux juste la faire sortir sur un voltmètre ou un oscilloscope, je veux juste en sortie que 1°C corresponde à 1mV.

[Vincent PETIT]

Ok,
Voici comment tu peux faire (je n'ai pas eu le temps de chercher des LM35 chez moi, je n'ai pas pu essayer directement)

Le LM35 est un générateur de courant, je m'en sers donc de cette façon ; En fixant volontairement la sortie OUT à une résistance de 200Ω, le courant généré devient proportionnel à la température :
@1°C = 10mV/200Ω = 50µA
@2°C = 20mV/200Ω = 100µA
@40°C = 400mV/200Ω = 2mA

Ce courant passant dans la résistance de 20Ω va faire apparaître une tension :
@1°C = 50µA*20Ω = 1mV
@2°C = 100µA*20Ω = 2mV
@40°C = 2mA*20Ω = 400mV


Avant j'ai oublié de te poser une question ; tu veux mesurer des température allant jusqu'où ? Ici je ne parle de température positive car j'ai vu que tu as pris un LM35D

[TellFlex]

Merci pour votre réponse, je cherche à mesurer des températures en milieu fermé en labo, soit entre 0° et 50° en prenant très large.
J'essayerai demain, je vous tiens au courant.

Merci pour votre aide.

[DAT44]

Merci pour ces explications.

Ma sortie, je veux juste la faire sortir sur un voltmètre ou un oscilloscope, je veux juste en sortie que 1°C corresponde à 1mV.

la sortie irait de 0 a 50 mV c'est super petit, n'importe quel parasite vas faussé la mesure avec une tension aussi faible

[DAT44]

Bonjour,
avec le montage de Vincent PETIT , le courant d'alim du LM35 vas aussi passé dans la mesure ...

[DAT44]

Bonjour,
Pour que ton montage soit fonctionnel, il faut que la tension Vs a l'entré de R4 puisent être positif ou négatif par rapport a la masse ...

Si il est que positif, il ne pourra corrigé que des offsets positif sur le LM35D ...

[Vincent PETIT]

Bonjour,
avec le montage de Vincent PETIT , le courant d'alim du LM35 vas aussi passé dans la mesure ...

En effet, ça va introduire un décalage à cause de 56µA de quiescent current.

0°C ~ 1mV
1°C ~ 2mV
2°C ~ 3mV
....

[Qristoff]

Merci pour ces explications.

Ma sortie, je veux juste la faire sortir sur un voltmètre ou un oscilloscope, je veux juste en sortie que 1°C corresponde à 1mV.

Là, ça devient du n'importe quoi !
Pour des signaux de faible amplitude, on cherche plutôt à les amplifier, pas les atténuer !
Et en plus, pour faire une mesure de température à l'oscilloscope... c'est pour chasser les courants d'air ?

[Vincent PETIT]

Peut être que TellFlex fait plus de la mesure physique ou de l'industrialisation, que de l'électronique.

Il veut peut être simplement mesurer la température dans une étuve fermée opaque, avec le LM35 dedans et le multimètre est dehors. La résolution de 1mV/°C permet de lire la température simplement. Quand on bosse dans des services industrialisations on doit souvent mettre en place des choses simples car à la fin c'est un opérateur, parfois sans qualifications particulières, qui se sert de montage. J'en ai fait un tout petit peu et je te promets que dire à quelqu'un qui n'y connait pas grand chose "Tu lis la valeur en mV, tu dises par 10 et tu as la température"... bah c'est pas forcément simple.

A+