mesure AC avec un mesurer DC

[BboCurieuxDeTous]

Bonsoir,





j'ai besoin d'un peu d'aide sur un petit schéma.
le but de ce schéma est de mesurer une tension alternative inferieure à 150 Vac, mais avec un système qui n'est prévu que pour mesurer une tension continue.
1. La tension AC, à travers d'un jeu de relais, est appliquée au borne de R2.
2. Au travers d'un redresseur, je voudrai charger une capa qui devrai être l'image de la valeur crête de la tension AC.
3. Quand je suppose la capa chargée après quelques alternances, j'isole cette capa de la tension alternative (RL3) et la présente aux bornes du voltmètre DC (RL1).
4. Quand la mesure est effectuée, je décharge la capa avec RL4.
et le cycle de mesure est fini.

A savoir que la précision est entre 10% et 5%.

j'ai deux questions :
Cette idée semble t-elle cohérente ou suis à coté de la plaque.
si cela est jouable , je ne sais pas qu'elle est la capa la plus adapté pour ce genre d'application. avez vous une idée pour cela, valeur, techno...?

merci a vous.
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[coco34]

bonsoir si signal AC sinusoidal alors on mesure à travers une diode ou un pont de diode avec un voltmètre DC et on peut établir pour les deux cas la tension AC en fonction de la valeur moyenne du signal redressé en simple ou double altrenance

[f6exb]

Bonsoir,
La tension AC vient des contacts repos de RL1, donc de V1 et V2.
Tu isoles la capa et tu dis que tu présentes sa tension par l'intermédiaire de RL1. Laquelle tension se retrouve donc en V1 et V2. Ça se mord la queue.

Si tu rectifies ton schéma, c'est jouable, avec une capa polarisée de plusieurs centaines de uF pour laisser le temps de lire le biglo avant que la capa soit déchargée.

[f6exb]

Si tu mesures directement en sortie d'un pont, sans toute ton artillerie, le biglo DC indiquera une valeur moyenne égale à 0,636 Vcrête. (2 * Vcrête / π).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pascal071]

Bonsoir

Pourquoi as tu besoin d'isoler le condensateur pour la mesure?
au bout d'une alternance, C1 est chargé à V(R2)efficace * 1,414

La tension AC, à travers d'un jeu de relais, est appliquée au borne de R2.

Je ne vois pas ou arrive la tension AC sur R2 ?
ni ou est branché le voltmètre.

Cdlt

[Bounoume]

bonjour,
pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué (signé les Shadoks )
quelle usine à gaz? Si c'est pour mesurer la valeur moyenne ou la valeur de crête d'une tension alternative en la convertissant en une tension continue....
aucun besoin de ces relais ni de tes charges-décharges.....
la tension à mesurer est appliquée, en permanence, au pont redresseur de diodes tel que tu le représentes (aux points du haut et du bas, comme tu as fait: OK )..... mais il n'y a aucun besoin de la résistance R2 en parallèle.....
aux bornes du milieu de l'image, à gauche tu as le - et à droite le + .....
SI tu charges ce circuit + - uniquement avec une résistance (pas de condensateur) alors tu obtiens un signal unipolaire.... mais ondulé, que ton dispositif de mesure DC ne saura pas mesurer correctement: OK aussi ..... à moins que ce soit un dispositif capable de mesurer la MOYENNE de la tension instantanée ... et alors tu aurais la valeur de la tension 'efficace'...... un galvanomètre électro-mécanique le peut, mais ce n'est certainement pas ce que tu envisages: oublions donc ça, car les mesures ordinaires par échantillonnage électronique donneraient des résultats instables et faux...

Alors il faut effectivement le condensateur en parallèle, pour conserver durant toute l'alternance la tension de crête après redressement: OK aussi....
tout seul? non effectivement, puisque on ne veut pas que le condensateur conserve longtemps la plus haute valeur de tension de crête obtenue
mais alors pas besoin de shadok pour décharger périodiquement le condensateur......
il faut installer une résistance Rd en parallèle sur le condensateur, résistance qui en permanence consommera du courant et, lorsque la tension alternative diminue, déchargera lentement l'excès de charge du condensateur accumulé quand la tension était plus haute.....
la seule question intéressante est celle des 'constantes de temps' .... du couple C & Rd.......
il faut que le temps de 1/2 décharge soit nettement supérieur à une dizaine de périodes ~ pour que la tension image de la valeur de crête soit assez stable pour que on dispositif de mesure CC donne le bon résultat......... mais que ce temps de demi-décharge ne soit quand même pas franchement excessif pour que ça ne bloque pas les variations lentes correspondant aux changements de la valeur de la tension alternative en entrée..........
le choix de C et R dépend de la FREQUENCE du courant alternatif que tu veux mesurer....
dans le cas du courant 220 V, c'est 50 HZ....
une alternance, c'est 1/100 seconde;;; 10 ^⁻2 s
sauf erreur, le temps de 1/2 décharge de RC est 5*R*C .... en prenant C=10 10^⁻6 F et R=100.000 ohms ça fait 5* 10^-5 * 10^5 = 5 secondes.... ça doit convenir.... pour lisser la tension fournie à ton mesureur CC.....
ET ça mettra quelques dizaines de secondes pour suive les variations de la valeur de la tension alternative: AUCUN besoin de machine de shadoks pur forcer la décharge....
Si tu veux tracer la courbe de V, alors c'est possible de réduire R pour voir un amortissement moindre des variations rapides.... tant que ça ne perturbe pas trop la mesure instantanée en CC....
la mesure CC se fait très bêtement sur les extrémités du couple en parallèle condensateur-résistance !
zut il est déjà tard: pas le temps de te faire un dessin

[gienas]

Bonjour BboCurieuxDeTous et tout le groupe

… pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué (signé les Shadok ) …

+1

On peut supposer que cette usine à gaz se justifie, mais il faut en expliquer la motivation, car en l’état, c’est une complication inutile qui ne présente aucun intérêt pratique.

Si c’est pour jouer, on peut encore ajouter des fioritures. Si c’est vraiment sérieux, il faut expliquer pourquoi pour essayer de trouver une solution plus élégante.

[coco34]

bjr

je pense que s'il veut mesurer de cette facon il y a deux hypothèses :
- le signal AC n'est pas sinusoidal
- il ne connait pas les formules reliant Vmax avec Vmoy

[BboCurieuxDeTous]

bonsoir,

Oui j 'avoue avoir été radin en informations, ou bien la journée avait été longue!! donc j'ai fait des synoptiques (un dessin vaut mieux que de longue explication)
Pour ce qui on pris le temps de me répondre, je me dois de vous donner un peu plus d'explications.

1. Je m'adapte sur un système existant qui en gros, est un multiplexeur qui permet d'aiguiller des voies sur un système de mesure (dans ce cas sur une carte d'acquisition).
2. suite à un balayage automatique, on lit 250 entrées sur lesquelles des tensions peuvent varier entre 10V et 150V DC (et maintenant AC sous 400 Hz).

Le dessin 1, représente le système sur le quel je m'adapte, (sans la mesure AC pour l'instant).
Dans cet exemple on applique une tension par exemple 30 Vdc sur deux entrées (A+ et 0v). Le multiplexeur aiguille cette alimentation sur une charge (R1) pour lui faire débiter un courant entre 25 à 40 ma durant la mesure effectuée avec la carte d'acquisition en tension DC.

dessin1.png

La nouveauté est la volonté dans le même principe de mesurer des tension AC.
J'ai réfléchi à la "verrue de mesure Ac" représentée ci dessous qui à la différence des mesures DC sont effectuées en plusieurs étapes.

Le dessin 2:

dessin2.png

1 - Déconnection de la carte d'acquisition des lignes de mesure, (on ouvre Rel-Vdc). Je ne sais pas comment se comporte cette carte d'acquisition si on lui applique une valeur AC en entrée.
2 - Le multiplexeur aiguille l'alimentation sur la charge (R1), et on On charge la capa au travers d'un pont de diodes (pour un redressement double alternance qui doit charger la capa plus rapidement).
3 - Au bout de quelques milliseconde (je dois calculer cette durée en fonction la capa, mais de quelque 10ene voir 100ene de nF), la capa est chargé à la valeur crête (moins les seuls des diodes),
4 - J'ouvre "Rel C", pour isoler la capa de toute perturbation (je ne sais pas si cela est utile). Je ne sais pas non plus si le pont de diode ne peux pas perturber les mesure en continue. Vous en pensez quoi ???. Ce n'est à jamais qu'un relais que je pourrais strapper s'il est pas utile.

Le dessin 3:

dessin3.png

5 - je retire la tension AC (on ouvre le relais Rel_mux)
6 - On aiguille la capa sur les lignes de mesure (on commute le relais Rel_A)
7 - On connecte la carte d'acquisition des lignes de mesure
8 - on mesure la tension de la capa.
9 - je décharge la capa avec Rel_B (prévus dans la cas ou des mesures en continue soit aussi effectuées avec cette circuiterie)

J'espère que cela explique un peu le pourquoi de tous ces relais, et résistances ...
je suis toujours preneur de vos critiques et idées..

[gts2]

Bonjour,

Un simple détecteur crête ne peut convenir ?

[Pascal071]

bonjour

pourquoi ne pas laisser 1 diode et le condensateur toujours en place ?
AC ou DC, tu aurais toujours la valeur crête, à 0,6v près.

c'est quoi ce multiplexeur 200 entrées 0 à 150v ??

cdlt

[BboCurieuxDeTous]

bonjour à tous,

@GTS2, qu'est ce pour toi un détecteur de crête ? sinon mesurer une tension et la comparer à une consigne ?

@Pascal071, oui j'avais aussi penser à cela, d'où mon relais de décharge de la capa quand je suis en continu.
Mais la mesure AC avec cette verrue prend plus de temps que les mesures DC directes. Souhaitant réaliser une mesure en une 10ene de millisecondes ( tous compris). le nombre de commutation pour une mesure AC avec des relais qui ont 4 ms secondes de commutation dépasse ces 10 ms, mais cela fera quand même !

Pour info : le multiplexeur est basique et à relayage, qui supporte jusqu'à quelques milliers de volt et peut avoir plusieurs milliers de voies.
ci-dessous un synoptique allégé.



merci a vous.

[gts2]

@GTS2, qu'est ce pour toi un détecteur de crête ? sinon mesurer une tension et la comparer à une consigne ?

Une diode débitant sur un RC parallèle de constante de temps grande devant 1/f ; la tension aux bornes de RC est la tension max à l'entrée. Il n'y pas de consigne.

[Antoane]

Bonjour,

Quelle est la précision requise ?
Tu parles plus haut de "A savoir que la précision est entre 10% et 5%" et "des tensions peuvent varier entre 10V et 150V", mais si 10% de 150V c'est 15V, 5% de 10V, ce n'est que 500mV... et donc a priori guèrecompatible avec un simple pont de diodes.

Quelle est la "propreté" du signal à 400 Hz ? un beau sinus non distordu ? un sinus dont les pics sont rabotés ? un carré avec beaucoup d'overshoot ? une onde de forme a priori inconnue ?

Quel est le contexte ? un montage de laboratoire ou on acceptera de payer 100€ de plus pour ne pas passer 2 semaines supplémentaires en dévelopment et être sûr que ca marche ?

[BboCurieuxDeTous]

Bonsoir Antoane,

Les tensions vont de 10 VDC à 150 en VDC, mais les tensions alternatives les plus basses sont de 30 Vac (10% 3 Vac). J'ai remplacé le pont par une seule diode.

En ce qui concerne la propreté de la tension, je ne sais pas mais je l'imagine propre car elles alimentent des systèmes qui embarques des appareils de mesures.
Pour le contexte, j'ai une contrainte d'encombrement quelques cm². mais je ne suis pas bloqué par quelques 10éne d'€uro de plus, a quoi penses tu ?
Pour tous dire j'ai pas réfléchi à plus qu'a cette capa !

merci a vous.