Mesurer une résistance a 0.01 Ohm près - Convertisseur analogique 16 bits (ou plus).

[Guifox]

Bonjour,

J'ai besoin d'utiliser un convertisseur analogique numérique 16 bits pour mesurer une résistance. Pour ce faire, j'utilise un diviseur de tension. Pour l'instant, j'ai déjà fait des tests en 10 bits (avec arduino nano), mais la résistance mesurée n'est pas assez précise.

Actuellement, mon Arduino me donne une précision de 0.70 Ohm/bits en 10bits. Mais j'aimerais atteindre une précision d'environs 0.01 Ohm. Soit environ 30uV/bits. Pour atteindre une telle précision, j'utilise une référence de tension de 4.096V de chez TI (REF5040ID). J'ai testé si c'était techniquement possible avec un voltmètre de précision (Keithley 2450), et la sortie de mon pont diviseur est précise à 10uV près. Donc parfait, je ne serais pas bridé par mon circuit. Mais j'aimerais me détacher de ce Keithley et faire une mesure via un ADC 16bits pour récupérer les datas sur un ordinateur (l'idée est d'avoir un circuit assez compact, taille d'un Arduino en gros).

Connaissez-vous un système simple pour faire cela ?

Merci d'avance .
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[gcortex]

10µV 10m-ohm ?? je n'y crois pas trop. Jusque 10 ohms, il vaut mieux faire une mesure avec 4 fils et un courant de 100mA, ce qu'un multimètre ne sait pas faire.

[Guifox]

Euh, j'ai peut-être oublié de préciser que la résistance que je souhaite mesurer est dans la range 300-500 Ohm. J'ai "juste" besoin d'une grande précision.

[gcortex]

Faudra soigner le routage, avec une masse en étoile.
Tu penses utiliser une référence de 10mA ? On arrive à 5V...
Après un delta-sigma de 24 bit (dont 20 significatifs)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Guifox]

Je comprends votre idée, utiliser une source de courant stable, puis mesurer le voltage pour en déduire la résistance. Mais ma technique avec la tension n'est pas correcte ? (C'est à peu près la même chose non ?)

Pour info, j'utilise des résistances imprimées en argent sur un substrat flexible et les forts courants sont à proscrire (supérieur à 10mA).

[Qristoff]

Salut,

Mais ma technique avec la tension n'est pas correcte ? (C'est à peu près la même chose non ?)

en utilisant un générateur de courant constant, tu t’affranchis de la précision de la seconde résistance du pont diviseur.

[Guifox]

en utilisant un générateur de courant constant, tu t’affranchis de la précision de la seconde résistance du pont diviseur.

C'est vrai, je note (merci )!

Mais cela ne résout toujours pas mon problème initial . Bon, j'arriverais à faire un circuit maison avec un ADC 16bits si je ne trouve pas de solution simple, mais j'aimerais éviter de perdre du temps bêtement s'il existe des choses simples pour le faire.

[Guifox]

Bon je vais surement test ça : https://www.mouser.fr/ProductDetail/...ufi8WauA%3D%3D

Circuit basé sur l'ADS1115 de chez TI https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ad...oogle.com%252F

Ca devrait faire ce dont j'ai besoin (j'espère).

[Qristoff]

Si c'était simple, ça se saurait..
Mais, je suis un peu comme gcortex, j'ai un doute sur ta mesure même avec ton multimètre (10µV, j'y crois pas trop non plus).
Est ce que tu peux nous montrer le schéma que tu utilises avec la réf de tension ?

[jiherve]

bonjour,
0,01 ohm @ 500 ohm cela fait 20*10^-6 or le coefficient de température de l'argent est de 3,85*10^-3/°K(C) c'est donc illusoire sauf a contrôler la température avec précision et la mesure ne vaudra que pour cette température.
Quel serait l'usage de ces résistances ?
JR

[Qristoff]

Bon je vais surement test ça : https://www.mouser.fr/ProductDetail/...ufi8WauA%3D%3D

Circuit basé sur l'ADS1115 de chez TI https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ad...oogle.com%252F

Ca devrait faire ce dont j'ai besoin (j'espère).

T'as surement une bonne centrale d'achat, mais avant d'acheter, c'est le principe qu'il faut reprendre !
Même en 16 bits et avec une mesure différentielle dans la gamme 300-500 ohms, je n'arrive pas théoriquement à mieux que 48mOhms !
Donc, faut continuer à gratter...

[Guifox]

Bonjour jiherve

bonjour,
0,01 ohm @ 500 ohm cela fait 20*10^-6 or le coefficient de température de l'argent est de 3,85*10^-3/°K(C) c'est donc illusoire sauf a contrôler la température avec précision et la mesure ne vaudra que pour cette température.
Quel serait l'usage de ces résistances ?
JR

L'idée est justement d'utiliser la mesure de résistance pour mesurer la température.

[jiherve]

re
ah ok mais généralement on utilise un "mauvais" conducteur pour faire çà, le platine par exemple .
Là tu as choisi le métal qui est le meilleur conducteur donc bien qu'ayant un coefficient de température à peu prés identique à celle du platine sa résistivité étant 6 fois plus faible les variations le seront aussi et les mesures d'autant plus difficiles.
JR

[Guifox]

T'as surement une bonne centrale d'achat, mais avant d'acheter, c'est le principe qu'il faut reprendre !
Même en 16 bits et avec une mesure différentielle dans la gamme 300-500 ohms, je n'arrive pas théoriquement à mieux que 48mOhms !
Donc, faut continuer à gratter...

J'ai fait un fichier Excel qui simule tout ça. Personnellement, j'arrive à une précision max de 22mOhms si j'utilise comme référence de mon ADC 16bits la tension de mon composant de référence (soit 4.096). Mais si en référence de mon ADC, j'utilise une deuxième référence de tension, mais cette fois, plus faible, 1V par exemple, tout en laissant mon pont diviseur alimenter par ma tension en 4.096, j'arrive a avoir un précision de 7-8mOhm. (Bien sûr, il faut que je fasse en sortent que ma tension de sortie de mon pont diviseur soit inférieur à 1V pour ne pas saturer mon CAN).

Mais BREF, au final, même 22mOhn, ça me va.

[gcortex]

Alors prends une ctn ou ctp ! Un pont diviseur ?? Avec des résistances à 1% ou un réseau de résistances ?
Ce n'est pas juste une question de nombre de bits. Si la partie analogique est mal conçue les derniers bits seront faux.

[Guifox]

re
ah ok mais généralement on utilise un "mauvais" conducteur pour faire çà, le platine par exemple .
Là tu as choisi le métal qui est le meilleur conducteur donc bien qu'ayant un coefficient de température à peu prés identique à celle du platine sa résistivité étant 6 fois plus faible les variations le seront aussi et les mesures d'autant plus difficiles.
JR

Vous avez tout a fait raison. Mais j'utilise une solution d'argent un peu modifié qui est a base de nanoparticule d'argent. Au final, ce n'est pas un très bon conducteur, donc très bien pour ce que je veux faire.

[Guifox]

Alors prends une ctn ou ctp ! Un pont diviseur ?? Avec des résistances à 1% ou un réseau de résistances ?
Ce n'est pas juste une question de nombre de bits. Si la partie analogique est mal conçue les derniers bits seront faux.

Merci mais l'idée est d'utiliser ma propre résistance. C'est un montage spécifique et je suis obligé d'utiliser ma propre résistance imprimé pour faire la mesure de température .

Concernant le circuit analogique, oui, l'idée est de faire le meilleur circuit possible. Si je dois mettre une résistance de 0.02% dans mon pont diviseur, je le ferais.

[Vincent PETIT]

Bonjour,
Pense aussi à regarder les notions de bruits de ce genre d'ADC (ΔΣ) et aussi ses défauts de linéarité. Peut être qu'il t'en faudra un plus costaud.

[bobflux]

> Mais si en référence de mon ADC, j'utilise une deuxième référence de tension, mais cette fois, plus faible, 1V par exemple, tout en laissant mon pont diviseur alimenter par ma tension en 4.096

Tu n'as pas besoin de référence précise puisque tu mesures un ratio de résistances...