Montage pour contrôle continuité de deux câbles.

[Inimion]

Bonjour à tous,

Sur ma petite fraiseuse numérique, il y a un petit "capteur d'outil" qui sert à connaître la position du bout de l'outil (par exemple un foret). En fait, il s'agit d'un simple bouton poussoir. La machine descente dessus et quand l'outil enfonce le bouton, l’interrupteur se ferme. Vous pouvez voir un exemple de capteur d'outil sur l'image ci-dessous :

IMG_7398smallm.jpg

Mon souci est que le câble de ce capteur est beaucoup sollicité car le plateau rainuré sur lequel est fixé le capteur se déplace constamment au cour de l'usinage (déplacement en Y). Du coup, le jour ou il sera endommagé, l'information de contact ne sera plus transmis à la faiseuse qui continuera de descendre inexorablement, cassant l'outil, le contacteur...

J'aimerai donc ajouter dans le capteur un petit circuit qui contrôlerait que la continuité des câbles n'est pas interrompue. Plus concrètement, une diode verte pour dire que les deux fils du câble sont intactes, et une rouge pour matérialisé le contact.

Le problème que je rencontre est que cette interrupteur est relié à un optocoupleur D206 et qu'il faut agir avec très peut de "courant". D'une part, je n'ai pas les caractéristique précises de ce D206. D'autre part, le calcul de "l'ajout de courant" par un transistor ou une porte logique est en dehors de la limite de mes compétences.

Voici la zone de la carte sur laquelle est branché le capteur :
IMG_3780m.jpg

Le fil rouge apporte du +24v au capteur, et le bleu revient du capteur.

Merci par avance à ceux qui pourront m'aider, et à ceux qui en avaient l'intention...
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[Antoane]

Bonjour,

exemple de circuit :
fs18.jpg
le principe de base consiste à faire circuler en continu un très faible courant dans le capteur : ce courant doit être suffisant pour que sont interruption par ouverture du circuit puisse être détectée, mais suffisament faible pour qu'il ne puisse de même être interprété comme "le capteur est appuyé" par l'unité de contrôle. ce courant passe dans R5, et est mesuré par Q1. La led D1 s'alume donc lorsque le capteur est fonctionnel, et elle s'allume un peu plus fort lorsque celui-ci est appuyé. La led rouge s'alume avec la sortie "OUT" du circuit. Il est possibme qu'elle brille très faiblement lorsque (on pourrait y remédier avec une résistance en parallèle) le capteur n'est pas actionné mais qu'il n'est pas cassé non plus.

Et résultats de simulation :
fs17.jpg

[DAT44]

Bonjour,
il semble que l'opto du montage soit un ILD206 ...
https://docs.rs-online.com/8d3b/0900766b8139b634.pdf

[Inimion]

Merci pour vos réponse.

Antoane, merci pour ton schéma, mais il y a deux choses qui me posent problème :
- Si possible, j'aimerai ne pas avoir à faire de soudure sur la carte (R8). Mais je préfère souder sur la carte plutôt que de trop compliquer le circuit.
- J'aimerai que la LED soit sur le capteur.

La LED rouge n'est pas indispensable. Je préfère m'en passer plutôt que de faire venir un troisième fil au capteur.

Si j'en crois ton schéma, la résistance R30 (R1 et R3 sur ton schéma) a une valeur définie par le chiffre inscrit dessus 3321 ? serait-ce 332 + un "0" ? ce qui serait compatible avec 1002 = 100 + deux "0" => 10K.

Si l'on part sur un schéma avec qu'une LED verte, est-ce que je peux déplacer la LED verte à coté de R5, pour qu'elle s’éteigne quand l’interrupteur est fermé ? Ou est-ce que cela perturbe tout ?

Tan qu'à faire, j'aimerai utiliser une des quelques LED que j'ai en stock. Bien sûr, je n'ai aucun document sur leur caractéristiques.
Est-ce que les caractéristiques de voltage et l’intensité de la LED que je mettrai en place ne va influé que sur le fait quelle s'allumera, plus ou moins, ou pas du tout, ou est-ce que cela influencera tout le circuit ? Par exemple, si je mets une LED de 3,3v alors qu'il faudrait une 2,2v, elle ne s'allumera pas ou peu, mais tout ce qui se passe en sorti de l'optocoupleur sera identique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonour,

Une méthode simple pour avoir la led près du capteur sans ajouter de 3e fil et sans modifier la carte consiste à ajouter [une led en série avecune réssitance de ~330k] en parallèle du capteur... Mais le courant sera faible et a luminausité très basse. Il faut tester et voir si suffisant.

Je réfléchirai à qqch de mieux la semaine prochaine, si personne ne propose mieux d`ici là

[Inimion]

Bonjour,

C'est ce sur quoi j'étais parti, mais le courant n'est pas assez fort pour allumer les LEDs que j'ai. D’où la nécessité de l'amplifier, mais sans perturbé l'opto... et c'est là que je bloque.

[DAT44]

Bonjoir,

Bonour,

Une méthode simple pour avoir la led près du capteur sans ajouter de 3e fil et sans modifier la carte consiste à ajouter [une led en série avecune réssitance de ~330k] en parallèle du capteur... Mais le courant sera faible et a luminausité très basse. Il faut tester et voir si suffisant.

Je réfléchirai à qqch de mieux la semaine prochaine, si personne ne propose mieux d`ici là

Proposition de modif :

[fdamien12]

Bonjour à tous,

Sur ma petite fraiseuse numérique, il y a un petit "capteur d'outil" qui sert à connaître la position du bout de l'outil (par exemple un foret). En fait, il s'agit d'un simple bouton poussoir. La machine descente dessus et quand l'outil enfonce le bouton, l’interrupteur se ferme. Vous pouvez voir un exemple de capteur d'outil sur l'image ci-dessous :

Pièce jointe 449744

Mon souci est que le câble de ce capteur est beaucoup sollicité car le plateau rainuré sur lequel est fixé le capteur se déplace constamment au cour de l'usinage (déplacement en Y). Du coup, le jour ou il sera endommagé, l'information de contact ne sera plus transmis à la faiseuse qui continuera de descendre inexorablement, cassant l'outil, le contacteur...

J'aimerai donc ajouter dans le capteur un petit circuit qui contrôlerait que la continuité des câbles n'est pas interrompue. Plus concrètement, une diode verte pour dire que les deux fils du câble sont intactes, et une rouge pour matérialisé le contact.

Le problème que je rencontre est que cette interrupteur est relié à un optocoupleur D206 et qu'il faut agir avec très peut de "courant". D'une part, je n'ai pas les caractéristique précises de ce D206. D'autre part, le calcul de "l'ajout de courant" par un transistor ou une porte logique est en dehors de la limite de mes compétences.

Voici la zone de la carte sur laquelle est branché le capteur :
Pièce jointe 449747

Le fil rouge apporte du +24v au capteur, et le bleu revient du capteur.

Merci par avance à ceux qui pourront m'aider, et à ceux qui en avaient l'intention...

Bonjour,
Si la machine est bien faite, ce contact devrait être normalement fermé, afin que justement en cas de déconnexion ou anomalie de câblage la machine s'arrête immédiatement et ne continue pas au contraire de descendre.

Peux-tu confirmer la polarité du contact ?

[Inimion]

Bonsoir,

Blue Sn4ke, je te confirme que l'interrupteur est bien ouvert, et qu'il se ferme à la détection de l'outil.

DAT44, merci pour ton schéma. Je vais essayer de voir demain si j'ai les composants nécessaires.
Si cela ne te demande pas trop de temps, peux-tu m'expliquer sommairement pourquoi les résistances que tu à ajouté ont ces valeurs ? Merci

[DAT44]

Bonsoir,

DAT44, merci pour ton schéma. Je vais essayer de voir demain si j'ai les composants nécessaires.
Si cela ne te demande pas trop de temps, peux-tu m'expliquer sommairement pourquoi les résistances que tu à ajouté ont ces valeurs ? Merci

De gauche a droite :
- la première résistance a pour fonction d'allumé la DEL , avec 3,3K le courant dans la DEL est de environ 5,65 mA (21/3.3)-0.75
- la deuxième résistance a pour fonction de polarisé la base du premier transistor, avec 3,3K le courant dans la base est de environ 0,75 mA (2.5/3.3)
- la troisième résistance a pour fonction de polarisé la base du deuxième transistor, avec 10K le courant dans la base est de environ 2,34 mA (23.4/10)

Avec ce montage, si le fil de l’interrupteur se coupe, la DEL s’éteint. (La DEL s’éteint également quand l'outil appui sur l'interrupteur ...)

[titijoy3]

peut être peut on utiliser un faisceau laser ou bien un capteur à effet hall pour détecter l'outil, du coup, pas de contact ?

[Inimion]

Bonsoir,

Titijoy3, ce n'est pas le contacteur qui me pose problème mais le risque de faux contacts dans le fil qui relis le capteur à la carte de la fraiseuse, car il est beaucoup sollicité.

Dat44, merci pour ces explications. Je pensai que cela m'aiderai à comprendre, mais dès qu'il y a plusieurs composants qui interagissent entre eux, je patauge.

Les transistors que j'ai, et qui s'approche le plus du BC557B, sont des 2N2907A (sauf erreur).
Pour les LEDs, celles que j'ai ont un IF = 20mA.

Est-ce que cela peut convenir ? Y a-t-il besoin de modifier la valeur des résistances ?

Est-ce qu'introduire ce circuit vas modifier ce qui se passe en sortie de l'opto, ou est-il totalement "transparent" ? (temps de déclenchement, apporter plus de courant, augmenter le risque de parasites...)

[Inimion]

... En fait, j'exagère un peu, il n'y a que ce qui se passe en entré du premier transistor que je n'arrive pas à appréhender.

Pour le reste, j'ai compris que le deuxième transistor est "fermé" par R10K et "ouvert" par le premier transistor. Et que la LED à "sont propre circuit".

[Qristoff]

... En fait, j'exagère un peu, il n'y a que ce qui se passe en entré du premier transistor que je n'arrive pas à appréhender.

Pour le reste, j'ai compris que le deuxième transistor est "fermé" par R10K et "ouvert" par le premier transistor. Et que la LED à "sont propre circuit".

Quand le switch est ouvert, la diode est allumée et le premier transistor est passant. Lorsque le switch se ferme la led s'éteint et le premier transistor se bloque. Pour la suite du circuit, tu sembles avoir compris

[DAT44]

Bonjour,

Les transistors que j'ai, et qui s'approche le plus du BC557B, sont des 2N2907A (sauf erreur).

Oui, pas de pb avec ces transistors

Pour les LEDs, celles que j'ai ont un IF = 20mA.

Est-ce que cela peut convenir ? Y a-t-il besoin de modifier la valeur des résistances ?

Non, sauf si le rendu visuel pour la DEL ne convient pas, il sera possible d'augmenter ou de diminuer la luminosité ...

Est-ce qu'introduire ce circuit vas modifier ce qui se passe en sortie de l'opto, ou est-il totalement "transparent" ? (temps de déclenchement, apporter plus de courant, augmenter le risque de parasites...)

Non, pas de modification sur le principe de détection, le deuxième transistor simule l'appuie sur le switch, le but de ce montage est bien d'être "transparent" ...

[Inimion]

Bonjour,

Je me suis trompé dans ce que j'ai écrit mais je n'ai pas pu édité mon message pour le changer => le deuxième transistor est "fermé" par le premier transistor et "ouvert" par R10K.

J'ai compris le fonctionnement "mécanique" du schéma, c'est le dimensionnement du premier transistor qui me pose problème. De quoi faut-il partir pour le dimensionner ? Il semble que ce soit la tension entre la base et l'émetteur qui détermine son ouverture ou pas. J'ai jeté un œil aux datas des 2N2907A et BC557B, mais il y a trop de chiffres, je m'y perds. Le BC557B semble avoir besoin d'une tension d'au moins -0,82v entre ses deux bornes pour être en "position ouverte", alors pour le 2N2907A il semble que ce soit -1,3v dans la fourchette d'intensité utilisée dans le circuit.

Si je reprends les valeurs du schéma de DAT44, je me dis que pour avoir -0,82v à la base du premier transistor BC557B, il faut comme résistance pour un courant de 100nA : (3-0,82v)/100=21,8MΩ bug, bug, bug

Je ne peux que jouer aux apprentis sorciers, sans avoir de certitude sur le résultat. Par exemple, si je voulais utiliser toute la puissance de ma LED verte, qui doit avoir un If de 20mA et une tension de 3,2v, je pourrai remplacer les deux R3.3K par des résistances de 920Ω. C'est ça ?

[DAT44]

Bonjour,

J'ai compris le fonctionnement "mécanique" du schéma, c'est le dimensionnement du premier transistor qui me pose problème. De quoi faut-il partir pour le dimensionner ? Il semble que ce soit la tension entre la base et l'émetteur qui détermine son ouverture ou pas. J'ai jeté un œil aux datas des 2N2907A et BC557B, mais il y a trop de chiffres, je m'y perds. Le BC557B semble avoir besoin d'une tension d'au moins -0,82v entre ses deux bornes pour être en "position ouverte", alors pour le 2N2907A il semble que ce soit -1,3v dans la fourchette d'intensité utilisée dans le circuit.

Je ne sait pas trop a quoi corresponde ces chiffres, mais par expérience un 2N2907 fonctionnera aussi bien qu'un BC557 pour ce montage ...

Si je reprends les valeurs du schéma de DAT44, je me dis que pour avoir -0,82v à la base du premier transistor BC557B, il faut comme résistance pour un courant de 100nA : (3-0,82v)/100=21,8MΩ bug, bug, bug

l'approche en courant dans la base n'est pas la bonne, il faut juste considère la différence entre la tension de seuil de la DEL, la tension de seuil du transistor (Vbe)...

Je ne peux que jouer aux apprentis sorciers, sans avoir de certitude sur le résultat.

C'est violent !

Par exemple, si je voulais utiliser toute la puissance de ma LED verte, qui doit avoir un If de 20mA et une tension de 3,2v, je pourrai remplacer les deux R3.3K par des résistances de 920Ω. C'est ça ?

C'est une règle de base en électronique : on utilise jamais un composant au maximum de ces caractéristiques, il faut toujours une marge de sécurité ...

[Inimion]

Bonjour,

Le montage est en place.

Merci à tous pour votre aide.

[DAT44]

Bonjour,
COOL, merci du retour !

[Antoane]

Bonsoir,

Proposition de modif :

Pièce jointe 449826

Joli concept