Montage pour comparer une tension sur une durée?

[Ordinary24]

Bonjour à tous,

Je débute en électronique et j'ai pour projet de récupérer la tension analogique fournie par un anémomètre et de la comparer.

L'anémomètre fournit une tension de 0 à 5V selon la vitesse du vent à l'instant T.

Néanmoins, j'aimerais si possible, faire un montage qui permettrait :

Si la tension fournie par l'anémomètre > à une valeur supérieure à Vref pendant X secondes alors je récupère cette tension en sortie

Je vais utiliser un comparateur (LM311 ou 324 pour la comparaison) mais c'est plus sur la partie "si tension fournie par l'anémomètre > à une valeur pendant X secondes" que je bloque.

Concrètement avec un exemple cela donnerait :

Si Vanémo > 0,5v pendant 3 secondes alors..

Avez-vous une idée du composant ou montage que je pourrais utiliser pour comparer une tension sur une durée ?

Merci par avance
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[Antoane]

Bonjour,

Si la tension fournie par l'anémomètre > à une valeur supérieure à Vref pendant X secondes alors je récupère cette tension en sortie

Et sinon ?

Une approache peut constituer à laisser constamment se charger lentement (typ. en 3 s) un condensateur, mais à le décharger subitement dès que Vanémo < 0,5 V. Il suffit alors de mesurer la tension aux bornes de ce condensateur.

L'ensemble devrait se faire assez aisément avec un LM393 et une poignée de passifs.

[Ordinary24]

Je ne suis pas sur d'avoir tout compris, auriez-vous la possibilité de me faire un petit schéma s'il vous plait ?

[Antoane]

* si Vc < Vref2, alors la sortie de de U3 est à zero et V(out_A) = 0. Bonjour,

Ca pourrait être quelque chose comme ca :


C1 se charge à travers de R1, jusquà ce que Vin < Vref, moment auquel U1 (sortieen collecteur ouvert), décharge brusquement C1.
Si Vin n'a pas été inférieure à Vref depuis "longtemps", il y a "longtemps" que C1 n'a pas été déchargé et la tension a ses bornes atteint Vref2. Dans ce cas, la sortie de U2 "out_flag" passe à 1. R6 (>>R1) et R7 ajoutent un peu d'hystérésis. On se retrouve ainsi avec un signal logique "la tension fournie par l'anémomètre > à une valeur supérieure à Vref pendant au moins X secondes ".
Avec le montage de U3 :
* si Vc < Vref2, alors la sortie de de U3 est à zero et V(out_A) = 0.
* si Vc > Vref2, alors la sortie de de U3 est ou circuit ouvert (sortie en collecteur ouvert) et V(out_A) = Vin.

U1-U3 peuvent être des LM393.

Suivant les characteristiques exactes des circuits amonts et avals, il peut falloir modifier les composants, mais ca donne une idée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pascal071]

Bonsoir

le principe > 0,5v pendant 3s, plutôt simple (comme vu au message précédent)

Si Vanémo > 0,5v pendant 3 secondes alors

la vraie question, c'est alors quoi ?
on mémorise Vanémo ?
on laisse passer Vanémo en sortie ?
tant que Vanémo > 0,5v ?
quand Vanémo repasse < 0,5v, que se passe t-il en sortie?

[Ordinary24]

Bonjour Antoane

Merci pour tes schémas et tes explications !!

J'ai tenté de reproduire tes schémas sur LTspice, mais je n'arrive pas à obtenir les mêmes simulations que toi.

Pour Vin, je n'ai pas réussi à appliquer la même formule que toi, il m'indique une erreur.
Donc j'ai mis sous "PULSE".



En faisant la simulation; j'obtiens OutANA = Vc = Vin...

Vois-tu une erreur sur le montage comparé au tiens ?

Merci par avance

[Ordinary24]

Bonjour Pascal

L'objectif in fine est d'alimenter un relai avec bobine 24v pendant une certaine durée (afin de pouvoir derrière envoyer une info à une entrée automate sous 24v)

J'ai réalisé ci-dessous le schéma, pour justement alimenter un relai pendant environ 120s.

SchemaFutura2.JPG

Le but du principe de Vanemo > 0,5v pendant 3s serait de récupérer la valeur Vanémo tant que celle-ci est supérieure à 0,5V.

De l'envoyer à un comparateur qui serait mis avec une réference de 0,5V et qui lui même piloterait derrière le transistor Q2 de mon schéma pour envoyer un état haut au NE555 et alimenter le relai 24v pendant 120s.

Pour résumer cela donne ça :

SchemaFutura3.JPG

In fine mon projet se résume à :

Si la tension fournie par l'anémomètre est supérieure à 0,5V pendant au moins 3 secondes, alors je souhaite alimenter un relai 24v pendant 120s minimum.
Et bien entendu, tant que cette tension est supérieure à 0,5V je veux que le relai soit alimenté.

Si ce n'est pas clair dites le moi

Merci par avance pour votre aide

[Pascal071]

bonjour

et donc, pendant les 120sec., si Vanémo <0,5v, le relais décolle ?

avec Alim. 24v ?

[Ordinary24]

Non justement l’objectif est qu’il reste collé pendant ces 120s.

J’ai simulé mon montage avec le ne555 ça fonctionne bien sur cette partie.

Oui c’est bien ça j’ai une alim 24v

[mag1]

Non justement l’objectif est qu’il reste collé pendant ces 120s.
J’ai simulé mon montage avec le ne555 ça fonctionne bien sur cette partie.
Oui c’est bien ça j’ai une alim 24v

Bonjour,
Suivant la description de la demande, je verrais bien un picaxe 0M2 et quelques lignes de code.
Intérêt ; modifier les paramètres seuil et durées sans rien dessouder, et les afficher sur un LCD, soyons fous...
MM

[Pascal071]

- détecter >0,5v (avec léger hystérésis)
- tant que >0,5v, décharger C2 par R4
- après 3s, déclencher le 555 (TRIG monostable comme #7)
utiliser plutôt un LM358, niveaux de sortie proches de 0v
Reste à placer un régulateur 12v pour abaisser le 24v sur tout le circuit, TLC555 compris.

[lutshur]

@Pascal
Il manque la réponse à ceci, relais alimenté même après 120s si Vin > 0,5V

tant que cette tension est supérieure à 0,5V je veux que le relai soit alimenté

@ Ordinary24
Ton V4 du #6 ne doit pas être un composant "voltage", mais "bv" pour pouvoir saisir la formule

[mag1]

Bonjour,
Petite solution picaxe...



Le code (fonctionne en simu)
Si la Vin dépasse 0,5V pendant au moins 3s, on alimente un relais pendant 120s. Sinon, on boucle.

;anémomètre 5v
;seuil de ref =vref=0,5V
;Tmin =3s
;Tmax= 120
;Vin= tension entrée
;relais sur C.1
symbol vin=b1
	do	
		do
			readadc C.4,vin  	;5v= 255 => 0,5v=25
			if vin>=25 then 
				time=0
				do 
					readadc C.4, vin 					
					if time>=3 then suite					
				loop while vin>=25
			endif	
		loop	
suite:
			high C.1
			time=0
			do 				
			loop while time <= 120
			low C.1			
	loop

A méditer ...
MM

[Pascal071]

bonsoir

tu as raison, lutshur, j'avais pas lu...

tant que cette tension est supérieure à 0,5V je veux que le relai soit alimenté

ça complique déjà, il faut continuer après les 120s min. tant que Vanémo > 0,5v
vu le nombre de composants au total, personnellement je n'hésite pas, j'utilise un Picaxe...

[mag1]

tu as raison, lutshur, j'avais pas lu...
ça complique déjà, il faut continuer après les 120s min. tant que Vanémo > 0,5v

J'avais mal lu aussi...
Donc, après les 120s, le relais reste collé tant que Vanémo>0,5...
Une boucle à ajouter:

        do	
		do
			readadc C.4,vin  	;5v= 255 => 0,5v=25
			if vin>=25 then 
				time=0
				do 
					readadc C.4, vin 					
					if time>=3 then suite					
				loop while vin>=25
			endif	
		loop	
suite:
			high C.1
			time=0
			do 				
			loop while time <= 120
                        do
                            readad C.4, Vin
                        loop while Vin >= 25
			low C.1			
	loop

MM

[Pascal071]

c'est clair:
env. 25 composants dont 3 C.I.
Vs
- 10 composants dont 1 C.I.
- env. 30 lignes de code
- paramètres ajustables
!

cordialement

[mag1]

c'est clair:
env. 25 composants dont 3 C.I.
Vs
- 10 composants dont 1 C.I.
- env. 30 lignes de code
- paramètres ajustables
cordialement

Si on utilise C.0 en sortie, il reste 3 broches pour ajuster des variables par potar.
MM

[Antoane]

Si la tension fournie par l'anémomètre est supérieure à 0,5V pendant au moins 3 secondes, alors je souhaite alimenter un relai 24v pendant 120s minimum.
Et bien entendu, tant que cette tension est supérieure à 0,5V je veux que le relai soit alimenté.

Il manque une contrainte : si la tension fournie par l'anémomètre est supérieure à 0,5V pendant "longtemps" (ie plus de 123 s) puis qu'elle tombe en deca du seuil de 500 mV, le relais doit-il tomber instantannément, ou après 120s ?

On peut faire assez aisément le second cas, ie. que :
- le relais se colle dès que Vin a été supérieur à Vref pendant 3s
- le relais se dècolle dès que Vin a été inférieur à Vref pendant 120s

[Pascal071]

Ordinary24 est il d'accord avec ce diagramme ?
avec le cas particulier ou Vanémo retombe pendant les 120s ?
c'est le fonctionnement des montages discret et Picaxe proposés.

[Antoane]

Bonjour,

J'ai tenté de reproduire tes schémas sur LTspice, mais je n'arrive pas à obtenir les mêmes simulations que toi.

J'utilise des comparateurs dont la sortie est à collecteur ouvert, et non en push-pull : leur sortie est soit à zéro, soit en l'air (et non soit à zéro soit au Vcc). Ces composants sont trés courant, en particulier pour ce qui est du tout venant qu'on trouve dans les tirroirs de (grand-)papa. Ca peut aussi s`émuler en ajoutant une diode en série avec la sortie -- c'est un peu le role de D1 dans le schéma #11, mais prise à l'envers.
J'ai simulé avec un LTC1841 car le modèle de simulation était disponible, mais n'importe quel comparateur single-ssupply avec sortie en collecteur ouvert convient. le LM339, par exemple.

Si la tension fournie par l'anémomètre est supérieure à 0,5V pendant au moins 3 secondes, alors je souhaite alimenter un relai 24v pendant 120s minimum.
Et bien entendu, tant que cette tension est supérieure à 0,5V je veux que le relai soit alimenté.

C'est trés sous-contraint... on peut trouver plusieurs solutions y répondant.

Dans le circuit ci-dessous :
- on crée un signal FLAG qui vaut un si Vin a été supérieur à 0.5V pendant au moins 3 s.
- une temporisation de 120s alimente le relais. La teporisation est remise à zéro tant que FLAG est à 1.

Par exemple sur cette simulation :
- le tout premier pic de Vin (Rouge) est trop court pour déclencher FLAG.
- A partir de t~20s, Vin> 500mV pendant plus de 3s, donc on commence a alimenter le relais L1 3s après que Vin soit passé au-dessus de 0.5V.
- À t~155s, Vin passe en dessous de 500mV, donc on commence la temporisation de 120V (la tension V(vc2)
- À t~250s, alors que la temporisation de 120s n'est pas échue, Vin passe au dessus de 500mV pendant plus de 3s, donc on réinitialise la temporisation : on décharge C2 (V(vc2) retombe à zéro).
- À t~300s, le passage au-dessus de 500mV de Vin ne dure pas suffisament longtemps pour remettre à zéro la temporisation (FLAG est resté à 0).
- c'est donc 120s après le dernier retour à zéro de FLAG que le relais retombe : pour t~250+120~370s

Le montage fonctionne directementr en 24V, pas besoin de régulateur de tension. Il suffit d'un CI en DIL14 (quad comparator) ou de deux DIL8 - et il reste un comparateur en surplus. Si on est pas trop regardant sur la durée d'une temporisation, en particulier celle de 3s, (ou du seuil de 500mV) on peut remplacer un comparateur ou plus de comparateurs par un transistor. En choisissant bien, ce qui ne pose pas trop de contrainte, le relais, on peut se passer de PNP en sortie. Nota : avec ce montage du PNP, on n'a pas besoinde diode de roue-libre sur le relais.

[Pascal071]

bonjour

Pour suivre le chronogramme #19 et le code picaxe:
Après 3s >0,5v, activation relais pendant 120s min. et maintien jusqu'à Vanémo <0,5v
ça fait quelques composants !
je préfère un picaxe..

[Ordinary24]

Bonjour @MAG01 &Pascal071,

Merci pour vos suggestions avec le "picaxe", ça a l'air effectivement plus simple mais je souhaite relever un défi personnel en créant pour ce projet ma propre carte électronique sans passer par de l'arduino ou ce composant "picaxe" pour lequel il faut entrer du code

[Ordinary24]

Bonjour

Merci pour le schéma modifié !!

Effectivement sur mon schéma initial sur LTspice j'avais pris un "universal ampli op", et non pas un LTC1841
Les LTC1841 n'étant pas courant je vais commander comme recommandé, des LM339

J'ai tout simulé et ça fonctionne comme je le souhaite donc merci beaucoup
J'ai juste modifié la partie alimentation du relai avec le transistor :

Schema_Futura02.03.JPG

La seule différence comparée à votre simulation est le comportement du OUT_FLAG, sur votre simulation on voit bien que ça fonctionne en TOUT OU RIEN (soit 0V soit 12v) or moi cela donne cela (sans incidence sur le fonctionnement du montage à priori) :

Schema_Futura02.03_2.JPG

Schema_Futura02.03_3.JPG

[Ordinary24]

J'ai une dernière requête si facilement faisable (sans avoir 20 ou 30 composants supplémentaire) sur une carte électronique séparée afin d'obtenir le fonctionnement suivant :

- Si Vanémo n'a pas atteint au moins une fois une tension de réference pendant X heure, alors alimentation d'un relai
- Et idéalement, dès que la tension de réference serait finalement atteinte, le relai ne doit plus être alimenté

Le but en complément de la carte précédemment simulée, serait que si mon anémomètre pour X raison ne fonctionne plus et tombe en panne, et n'aurait donc pas du tout tourné pendant un certain laps de temps (même à faible vitesse, ce qui peut arriver s'il n'y a quasiment pas de vent), alors j'alimente le relai.

Exemple :

- Si Vanémo n'a pas atteint au moins 0,03v au moins une fois pendant 12h, alors alimentation d'un relai

Ici 0,03v correspondrait à une vitesse de vent super faible (peut-être 1 ou 2 km/h)

Merci

PS : Pour la 1ère carte, je vais lancer en commande les composants (LM339 etc) et vous tiendrai au courant (avec photos) une fois le montage réalisé

[Pascal071]

Bonjour

Ok si ça te convient, mais le fonctionnement ne suit pas le chronogramme demandé au départ,
la tempo 120s démarre lorsque Vout <0,5v.
Il faut une résistane entre la sortie de U3 et la base de Q1.

[Ordinary24]

D'accord, quel serait le rôle de cette résistance ?

Je viens de simuler le montage avec une resistance de 1K comme ci-dessous, et à première vue pas de différence (le transistor a l'air de commuter toujours au même moment, avec ou sans la resistance)



Merci

[antek]

. . . je souhaite relever un défi personnel en créant pour ce projet ma propre carte électronique . . .

Avec le choix picaxe tu seras bien obligé de la faire ta carte. C'est un µC avec un interpréteur intégré.

[Pascal071]

Bonsoir

Avec le dernier schéma,
Le relais est actionné 3s après Vanémo >0,5v.
Mais il reste actionné tant que Vanémo >0,5v

Ce n'est pas ce qui était compris:

Si la tension fournie par l'anémomètre est supérieure à 0,5V pendant au moins 3 secondes, alors je souhaite alimenter un relai 24v pendant 120s minimum.
Et bien entendu, tant que cette tension est supérieure à 0,5V je veux que le relai soit alimenté.

Dans ton cas, le relais reste actionné pendant 120s après que Vanémo <0,5v
Si Vanémo remonte 3s à >0,5v, la tempo est relancée

Le nombre de composants dépend de l'énoncé, interprété par Lutshur, Mag1 et moi même.

le transistor a l'air de commuter toujours au même moment, avec ou sans la résistance

C'est la différence entre une simulation et la vraie vie...
Le transistor et la sortie LM339 vont commuter... 1 fois ! après, il seront cuits, surtout avec 24v.
Il faut limiter le courant de base du transistor, LTspice s'en fout...
Le relais consomme 40mA sous 24v, il faut 2mA dans la base de Q1, soit 12kohm.

Comme un schéma à 25 composants ou un Picaxe ne t’intéressent pas, je laisse le soin à d'autres de réaliser ton extension "pas d'activité pendant x heures".

Cordialement

[mag1]

Exemple :
- Si Vanémo n'a pas atteint au moins 0,03v au moins une fois pendant 12h, alors alimentation d'un relai
Ici 0,03v correspondrait à une vitesse de vent super faible (peut-être 1 ou 2 km/h)

Une tempo de 12h, on peut le faire très simplement avec un picaxe, sans ajout d'aucun composant.
Je ne vois pas bien ce problème de défit, dans tous les cas, c'est toi seul qui programmerait le µC.
Mais tu fais comme tu veux...
MM

[mag1]

La preuve, le même schéma avec un relais alarme sur la sortie C.2, en plus du relais sur C.1
Le relais alarme est actif au bout de 12 heures, on reset par un poussoir sur C.3.(à revoir sur interruption)
Le schéma avec alarme 12 heures

#picaxe 08M2
#no_data
symbol Vin=w11		;entrée anémomètre sur C.4
pullup %1000		;pullup sur C.3
	do	
		do 
			if time >= 42200 then		;temps de 12h
				high C.2	;alimentation d'un relais sur C.1
			endif
		loop while Vin <=6		;= 0,03V
		if pinC.3=0 then 	;reset relais alarrme
			low C.2
		endif
		low C.2  ; on coupe le relais sur C.1...si on veut
		do
			readadc10 C.4,vin  	;5v= 1023 => 0,5v=100 ; 0,03V= 
			if vin>=100 then 		;
				time=0		;reset compteur seconde
				do 
					readadc10 C.4, vin 					
					if time>=3 then suite	;Vin>= depuis plus de 3s				
				loop while vin>=100
			endif	
		loop	
suite:
			high C.1	;relais sur C.0
			time=0
			do 				
			loop while time <= 120
         do
             readadc10 C.4, Vin
         loop while Vin >= 25
			low C.1			
	loop

Je sais, on en veut pas...c'est pas grave...
MM