Adapter signal carré 7V perturbé en signal carré 5V propre

[PlatipuS]

Bonjour,

Pour réaliser un compte-tour pour une voiture, je dois raccorder le signal d'une bobine d'allumage à un ARDUINO.
Le signal obtenu sur la bobine est pseudo carré et à
Le signal vient du pole côté rupteur et condensateur de la bobine dans le schéma suivant joint.


Le signal est clairement identifiable (rampes verticales à la montée et la descente) en pseudo carré, la fréquence varie 0 à 1600 kHz (un top pour chaque cylindre, 4 cylindres en tout, 6000 rpm max) suivant le régime moteur, l'état haut est entre 6.5 et 7.5 V (batterie 6V) et l'état bas autour des 1 à 3 V je dirais.
On constate des perturbations sur le signal, principalement au moment des changement d'état (certainement dus au rebond du contact)


L'objectif est d'adapter le signal pour avoir un signal carré propre, filtré et en 5 V pour le raccorder à une entrée avec interruption de l'ARDUINO.

Je pense qu'un montage avec ampli op pourrait faire le travail, mais je ne suis pas calé en électronique, donc je ne sais pas quelle solution adopter exactement.

Avez-vous un exemple ou une source que je puisse utiliser ?

Merci d'avance,
Mikaël
-----

[Piefra]

Bjour

Pour eviter tous pb d'interference et risque tht , pic , pic inverse sur l'arduino
J'utiliserai un opto en isolation , du coup juste les adaptations des courants ( r a modifier )



Cdlt

[Antoane]

Bonjour,

je connais très mal les systèmes d'allumage, mais je pense qu'il serait bon de protéger un peu plus le circuit :
- diode en anti-parallèle de la led du 4N25,
- éventuellement filtrage et limitation du courant avec une deuxième résistance et une zener en entrée du 4N25
- diode transil en sortie du 4N25, ou plutôt sur l'entrée du µC.

[doudou911]

Bonsoir,

je suis d'accord avec Antoane ,parce que de mémoire la tension au bornes du rupteur monte à environ 300 à 400 V a l'ouverture des vis platinées avec une oscillation amortie ensuite.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

bonjour,
en effet cela monte haut et il y a pas mal d'énergie stockée . les suggestion d'Antoane sont judicieuses sauf le transil dont je ne m'explique pas le rôle car le rupteur est tout de même du coté BT de l'allumage et l'isolation galvanique du 4N25 (5kV) est bien suffisante s'il est employé correctement !
JR

[PlatipuS]

Bonjour,

Merci à vous pour vos conseils. N'étant pas très calé niveau électronique, vous vous doutez que je vais vous poser des questions supplémentaires pour savoir comment appliquer vos bons conseils.

Pour les deux R, comment les calculer ? (Valeur et puissance) Cest dépendant uniquement du 4N25 pour la 1ère et pour le 2ème, cest juste une R de mise à 1 par défaut ? Ou elle doit être calculée dune façon spécifique ?
Pour la diode en anti-parallele, comment la dimensionner ?
2ème R et Zener en entrée du 4N25: je ne me représente pas le positionnement exacte de ces deux composants ni le sens pour la Zener et le dimensionnement de la R (valeur et puissance)
La Transil est-elle donc finalement nécessaire ? Et si oui, elle est raccordée à la masse, c'est ça ? Et cest bien une unidirectionnelle qu'il faudrait ?

Merci d'avance,
Mikaël

[Piefra]

Bjr,

Il te faut trouver dabord l'opto
La datashhet de ce dernier te donnera le courant de led et la tension mini de la led
Avec tu calcule la chute de tension qu'il faut et le courant r1 =( v bat - u led ) / i led
La protection diode reverse se met en parrallele de la led opto mais tete beche entre r1 et la led pour ne pas modifier plus que ca le comportement de la bobine

Cdlt

[Antoane]

Bonjour,

le transil dont je ne m'explique pas le rôle car le rupteur est tout de même du coté BT de l'allumage et l'isolation galvanique du 4N25 (5kV) est bien suffisante s'il est employé correctement !

Je le proposais comme protection additionnelle, peut-être pour éviter le couplage via la capacité parasite entre les deux côtés de l'opto -- mais je ne suis pas compétant en électronique automobile.

de mémoire la tension au bornes du rupteur monte à environ 300 à 400 V a l'ouverture des vis platinées avec une oscillation amortie ensuite.

Effectivement, dans ce cas, je pense qu'il serait préférable d'utiliser un circuit consommant peu de courant sur le circuit résonant.
Peut-être dériver quelque chose de ce circuit : https://forums.futura-sciences.com/p...ml#post4419422
ou tout simplement un transistor NPN commandant la led de l'opto.

[mag1]

Bonjour,

Pour info, voici le schéma d'un compte tours destiné à une 4L, fabriqué en plusieurs exemplaires, qui fonctionne bien, sans arduino.
Si ça peut donner des idées sur la capture du signal...
http://electromag1.wifeo.com/compte-tours-.php

MM

[trebor]

Bonjour à tous,
DAUDET78 avait proposé ceci en ayant pris le signal sur l'isolant du câble H.T d'une bougie :
https://forums.futura-sciences.com/e...age-a-led.html

[mag1]

Bonjour,

Pour info, voici le schéma d'un compte tours destiné à une 4L, fabriqué en plusieurs exemplaires, qui fonctionne bien, sans arduino.
Si ça peut donner des idées sur la capture du signal...
http://electromag1.wifeo.com/compte-tours-.php

MM

Infos complémentaires.

En plus du compte tours, il est intéressant d'équiper le véhicule d'un allumage transistorisé genre Welleman
Trés simple et pas cher, il permet de prélever un signal propre sur les vis patinées, ce qui est mieux pour le compte tours proposé

[zibuth27]

hallo,

l'allumage de la bougie crée des impulsions de courant et de tension très fortes, difficilement mesurables avec précision avec des moyens courants, ce qui entraîne des couplages parasites importants
voir http://www.hackerschicken.eu/www/electric/bobines.pdf

voir § 5.2.1 et 5.2.2 pour les tensions primaires (en bleu) et secondaires (en jaune)
la tension secondaire d'une bobine est, par tradition, négative (depuis 1910 où on a constaté que la tension d'amorçage de bougie gagnait 15% si l'électrode centrale était négative), mais maintenant que les allumages sont jumeaustatiques et à plus forte énergie qu'en 1910 (1 bobine, 2 bougies) une des bougies allume forcément dans le "mauvais sens"
la THT est mesurée par un atténuateur de bande passante de 100kHz, déformante pour ces impulsions (je n'ai pas les moyens de me payer une vraie sonde THT !)

on peut aussi mesurer le courant de bougie par un transfo de courant § 3.12 de la même source (tore autour du fil de bougie, quelques spires sur le tore, et une résistance de charge, (sinon la tension n'est pas limitée !!)
le courant est de l'ordre de 30 mA en triangle, avec une très forte impulsion négative (hors scope) au moment de l'amorçage
attention si le fil de bougie est isolé au PVC, il peut créer des fuites destructives avec l'âge du fil, préférer le fil teflon ou isoler localement avec du teflon (en épaisseur suffisante) ou du kapton

voir § 3.7 pour la tension crête

avec ces éléments, il devrait être plus "facile" de dimensionner l'étage d'entrée

servus (salutations locales de mon déplacement franconien)

[PlatipuS]

Bonjour,

Pour info, voici le schéma d'un compte tours destiné à une 4L, fabriqué en plusieurs exemplaires, qui fonctionne bien, sans arduino.
Si ça peut donner des idées sur la capture du signal...
http://electromag1.wifeo.com/compte-tours-.php

MM

Bonjour,
À la vue de cette solution, il me semble effectivement plus simple de partir de ce schéma.
Je pensais donc partir sur un convertisseur fréquence-tension.
Jai vu qu'il en existant des tout fait sur Amazon, mais la frequence est de 10 chez maxi (12kHz nécessaire pour mesurer mon maxi de 6000 tr/min), et ils sont en général avec alim 12 V, même si on cherche une sortie 0-5V.

Savez vous me conseiller un montage tout fait, ou au pire un circuit avec alimentation 5V ?
Il me faudra aussi un conseil pour le régulateur de tension à faible chute de tension (batterie 6V oblige)

Merci d'avance,
Mikael.

[mag1]

Bonjour,
À la vue de cette solution, il me semble effectivement plus simple de partir de ce schéma.
Je pensais donc partir sur un convertisseur fréquence-tension.
Jai vu qu'il en existant des tout fait sur Amazon, mais la frequence est de 10 chez maxi (12kHz nécessaire pour mesurer mon maxi de 6000 tr/min), et ils sont en général avec alim 12 V, même si on cherche une sortie 0-5V.
Mikael.

Bonjour,

50Hz => 1500 t/mn et 6000t/mn => 200Hz, pourquoi 12kHz ?

C'est un peu tiré par les cheveux, mais je vois une solution avec un module step up :
https://www.ebay.fr/itm/Mt3608-2A-DC...8AAOSwl0VbCRdI
Suivi d'un régulateur 6V (ou autre), si tu adoptes le schéma du lien avec convertisseur LM2917 (tension mini 6V). On ajuste l'indicateur avec le potentiomètre du LM2917

MM

[PlatipuS]

50Hz => 1500 t/mn et 6000t/mn => 200Hz, pourquoi 12kHz ?

Effectivement, j'ai fait une erreur d'unité. Merci de ta vigilence.

C'est un peu tiré par les cheveux, mais je vois une solution avec un module step up suivi d'un régulateur 6V (ou autre), si tu adoptes le schéma du lien avec convertisseur LM2917 (tension mini 6V). On ajuste l'indicateur avec le potentiomètre du LM2917
MM

Donc tu conseilles d'utiliser le step up pour monter la tension de la batterie 6V à une tension de 12V, puis d'utiliser le principe du schéma avec convertisseur fréquence-tension.
Est-il possible dans ce cas que j'utilise directement un module tout fait de ce type :
https://www.amazon.fr/convertisseur-...9849878&sr=8-3
En l'alimentant avec le step-up que tu m'as recommandé ?

Sinon, je pensais à une autre solution. Comme je m'étais trompé sur le calcul de la fréquence, j'avais éliminé la possibilité d'utiliser une interruption sur l'ARDUINO. Mais avec 200 Hz maxi, c'est faisable.
Il faut juste que je nettoie le signal pour ne pas abîmer l'arduino.
Dans ce cas je peux utiliser la partie filtrage du signal rupteur dans le schéma donné dans le lien de mag1.

Votre avis sur le plus simple, le plus propre ?

Merci.

[mag1]

Bonjour,

Pour répondre aux questions précédentes, il faudrait connaitre l'ensemble du projet: où est prise la mesure de fréquence, le type d'afficheur (analogique, numérique), etc
Pour le signal d'entrée, pas trop de problème, voir le schéma avec le LM2917, avec filtre et diodes de protection.

MM

[PlatipuS]

Pour répondre aux questions précédentes, il faudrait connaitre l'ensemble du projet: où est prise la mesure de fréquence, le type d'afficheur (analogique, numérique), etc

Hello mag1,
Ces infos sont données dans mon premier message de ce post.
La prise de mesure de fréquence est sur la cosse de la bobine qui est reliée au rupteur, je l'ai entourée en noir dans le schéma (ce n'est pas la cosse reliée aux bougies)
Le signal doit être analysé par un ARDUINO (pour le moment un MEGA, mais si le programme le permet, je repasserais sur un UNO).
L'affichage est sur mon téléphone via une application développée sous appinventor (http://appinventor.mit.edu/). La communication avec l'ARDUINO est en Bluetooth.
Mikaël

[mag1]

Hello mag1,
Ces infos sont données dans mon premier message de ce post.
La prise de mesure de fréquence est sur la cosse de la bobine qui est reliée au rupteur, je l'ai entourée en noir dans le schéma (ce n'est pas la cosse reliée aux bougies)
Le signal doit être analysé par un ARDUINO (pour le moment un MEGA, mais si le programme le permet, je repasserais sur un UNO).
L'affichage est sur mon téléphone via une application développée sous appinventor (http://appinventor.mit.edu/). La communication avec l'ARDUINO est en Bluetooth.
Mikaël

Ok, dans tous les cas, je conseille d'intercaler sur les vis platinées un allumage transistorisé de ce type:
https://www.velleman.eu/products/vie...ang=fr&id=8946 . On le trouve un peu partout.
pour avoir un signal sans surtensions sur les vis platinées (qui te remercieront aussi).

MM

[mag1]

Arduino + téléphone + application à développer + un second téléphone pour le GPS... c'est se compliquer un peu la vie, non ?

MM

[PlatipuS]

Bonjour mag1, l'allumage est déjà électronique. Fournit et installé par le motoriste qui m'a refait le moteur.

Arduino + téléphone + application à développer + un second téléphone pour le GPS... c'est se compliquer un peu la vie, non ?

Je ne comprend pas l'idée du second téléphone pour le second GPS, j'ai un GPS intégré à mon appli. Et l'appli Google Maps fonctionne très bien en encart lorsqu'une autre application fonctionne.
La communication Bluetooth est déjà développée côté ARDUINO et téléphone, l'application est finalisée à 80%, juste quelques ajustements en fonction des données réelles qui arriveront. Donc non, pas compliqué. Et surtout, ça m'évite d'ajouter un LCD piloté par l'ARDUINO qui ajoute de la complexité, est difficile à développer en terme de "beauté", et qui ferait dégueulasse sur un tableau de bord de ma coccinelle.
Mikaël

[mag1]

Bonjour mag1, l'allumage est déjà électronique. Fournit et installé par le motoriste qui m'a refait le moteur.

Ben c'est à dire que j'ai pas vu beaucoup d'électronique sur le dessin #1...Avec un allumage électronique, le signal sur le rupteur doit être "propre", normalement.
Maintenant, si tout tient dans l'écran d'un smartphone, c'est parfait.
Une autre solution aurait été de passer tout en 12V, ça doit être possible.

MM

[PlatipuS]

Une autre solution aurait été de passer tout en 12V, ça doit être possible.

Le schéma était pour la compréhension de tous de mon besoin. Et le signal est quand même pas mal perturbé quand tu le visualise à l'oscilloscope.
Pour ce qui est tout passer en 12V, cest un question de choix et d'argent. Personnellement ma cox est une reconstruction fidèle à l'origine, donc jai décidé de rester en 6V.
Et je ne vois pas en quoi passer en 12V changera mon problème de base : comment mesurer la fréquence du rupteur sur un ARDUINO.
Mikaël

[mag1]

Le schéma était pour la compréhension de tous de mon besoin. Et le signal est quand même pas mal perturbé quand tu le visualise à l'oscilloscope.
Pour ce qui est tout passer en 12V, cest un question de choix et d'argent. Personnellement ma cox est une reconstruction fidèle à l'origine, donc jai décidé de rester en 6V.
Et je ne vois pas en quoi passer en 12V changera mon problème de base : comment mesurer la fréquence du rupteur sur un ARDUINO.
Mikaël

Bonjour,
Comment faire une réponse pertinente à partir d'un schéma faux ?
Oui, bien sûr, le passage de 6 à 12 V entraine des dépenses et beaucoup de travail, et le fait qu'il soit plus facile de passer de 12v à 5v régulés que de 6 à 5 n'est pas suffisant.
Normalement, si le rupteur n'est plus connecté à la bobine, il ne devrait plus y avoir de surtensions, un filtrage simple (RC) et une diode Zener 4,7V devraient donner un signal exploitable par l'arduino. Je ne pratique pas l'arduino, mais il y a certainement des exemples sur la toile, en attendant que quelques arduinistes se réveillent ici.
On ne sait pas sur quoi va s'afficher le comptage: numérique? analogique ?

MM

[PlatipuS]

Bonjour,

Comment faire une réponse pertinente à partir d'un schéma faux ?

JE comprend ta remarque. En réalité, je ne l'ai pas précisé car je veux que mon montage puisse s'adapter à un moteur non équipé d'allumage électronique.

On ne sait pas sur quoi va s'afficher le comptage: numérique? analogique ?

Affichage sur un téléphone (idem à mon autre post https://forums.futura-sciences.com/e...a-arduino.html).
Donc l'ARDUINO récupère et traite le signal, la fréquence est renvoyées en chaîne de texte au téléphone via un module bluetooth, l'affichage se fait par une appli que j'ai déjà développée à 70%.

Mikaël

[mag1]

Affichage sur un téléphone (idem à mon autre post https://forums.futura-sciences.com/e...a-arduino.html).
Donc l'ARDUINO récupère et traite le signal, la fréquence est renvoyées en chaîne de texte au téléphone via un module bluetooth, l'affichage se fait par une appli que j'ai déjà développée à 70%.
Mikaël

OK, question inutile, tu l'avais déjà dit.
Il est établi que affichage digital d'une variable en perpétuelle évolution est illisible. Donc, la précision est illusoire, du fait qu'il faut un rafraichissement de l'ordre de la seconde pour espérer lire quelque chose,(ce n'est que mon avis).

MM

[PlatipuS]

OK, question inutile, tu l'avais déjà dit.
Il est établi que affichage digital d'une variable en perpétuelle évolution est illisible. Donc, la précision est illusoire, du fait qu'il faut un rafraichissement de l'ordre de la seconde pour espérer lire quelque chose,(ce n'est que mon avis).

MM

La valeur de fréquence (vitees de rotation moteur) sera affichée via un compte tour reconstitué à l'écran. La valeur numérique sera peut-être affichée, je ne sais pas encore, mais dans ce cas, je lisserai la valeur ou gérerai une fréquence de rafraîchissement d'affichage. Bonne remarque effectivement.
Mikael

[PlatipuS]

Bonjour,

J'ai fait un montage test sur proto board, mais en le testant avec un générateur de signal carré, je n'arrive pas à le faire fonctionner et ne comprend pas pourquoi.
Quelle que soit la fréquence en entrée testée (entre 20 et 2kHz), le signal en sortie est de +5V continue.

Voici le schéma que j'ai appliqué, en m'inspirant des schémas proposés et de vos conseils:
fs9.jpg

Voici une photo de mon montage
fs8.jpg

J'ai contrôlé les raccordements et j'ai bien mes continuités et les valeurs des résistances sont bonnes.

En entrée du 6N137, je mesure un signal dont la tension crête à crête est seulement de environ 1/6ème à 1/5ème de la tension appliquée sur le signal d'entrée (testé entre 6V et 13V). Et le signal carré a ses pentes normalement horizontales obliques.
Peut-être est-ce un problème de dimensionnement des filtres ?

En infos supplémentaires, voici comment j'ai conçu le schéma:
le schéma de mag1 me semblait très adapté, j'ai donc repris les valeurs des composants (R150k C1µF-100V R33k). J'ai par contre remplacé le condo de 4,7nF par un 3.3nF, je n'ai pas trouvé de 4.7 dans mon stock.
Comme le signal va sur une entrée ARDUINO, j'ai ajouté un optocoupleur 6N137. J'ai utilisé un optocoupleur 6N137 au lieu du 4N25 proposé par Piefra car je l'avais en stock. J'ai mis une résistance en antiparallèle 1N4007, comme conseillé par Antoane
Résistance pull-up en sortie de 4,7k comme sur le schéma de Piefra
J'ai ajouté une résistance R330Ohms pour la limitation de courant dans la diode de l'opto suivant la valeur donnée dans la datasheet du 6N137.

Vous avez des pistes à me donner ?

Mikaël

[Piefra]

Bjr,

Pourquoi la base de l'opto est polarise a +5v et sans limitation ?
Ca risque de clacquer le pnp
Avec un opto , la base reste en l'air , au mieux tu met un leger pull down avec une r a 20k
Sinon comment voulez vous que le petit signal declenche le pnp en super saturation

Cdlt

[Antoane]

Bonjour,

Le 6N137 a une sortie logique, ce n'est pas un "simple" photo-transistor. https://www.vishay.com/docs/84732/6n137.pdf
Le symbole est mauvais, mais la connexion des broches 7 et 8 du 6N137 au Vcc est bonne. De même que la 5 doit être à la masse. Par ailleurs, la résistance de pull-up en sortie n'est pas nécessaire.

Je n'ai pas étudié le reste du montage.

[mag1]

Bonjour,

Dans la doc du 6N137, on lit un Vf mini de 1,1V et sur le schéma, on voit une diode 1N4007 en // sur l'entrée, avec un Vf de 0,7V.
De toute évidence, la led du 6N137 ne pourra pas s'allumer.

MM