Quel longueur maximal de cable? [Résolu]

[sich34]

Bonjour à tous,
un ami (qui habite à l'autre bout de la planète) m'a demandé de lui programmé un ESP32 afin de pouvoir détecté et de l'alerter lors de l'inondation de sa cave.
J'ai donc fait le programme mais je m'interroge sur la longueur max du câble entre l'ESP et le capteur (qui est un contact sec).

le capteur sera relié d'un coté à une entrée GPIO (en pull up) de l'ESP et à la masse de l'autre coté, comme sur le schéma ci dessous.



cet ami me parle de 40m de câble entre le capteur et l'ESP.
une telle longueur de va t'elle pas influencer la détection ?

Merci d'avance pour vos retours.
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[Positron1]

Salut,
Deux choses:
La longueur est fonction de la section, mais il y a certainement un réglage de sensibilité ou il faudrait
Le second point c'est qu'il risque de ramasser des parasites et mettre le bazar dans la détection.
Il faudra un câble blindé

[jiherve]

bonjour,
déjà il faudra que la masse soit celle de la carte donc une liaison bifilaire, ensuite le pull-up devra être bien plus faible (1k) et il sera sans doute nécessaire de placer un condensateur (100nf) en // avec le contact et donc de facto la détection devra être un peu plus compliquée qu'un seul test basique sur l’état de l'entrée, une protection contre d’éventuelles surtensions ne sera pas du luxe.
JR

[sich34]

bonjour,
merci pour vos réponses.
effectivement, c'est une liaison bifilaire qu'il y aura et la masse sera celle de la carte.
je me demande si il ne serai pas judicieux de placer un transistor comme sur ce schema ?


il faudrait mettre un condensateur de 100nF en // de la résistance de 10k devant le transistor.
ainsi je garde mon programme en lecture logique en entrée du GPIO

[A voir en vidéo sur Futura]

[sich34]

Oups, désolé ma modification n'est pas passée.
jiherve qu'entends tu par une protection contre les surtension ?

[Pascal071]

Bonjour

En général, je préfère promener le 0v que le 5v.
proposition avec GPIO in = 1 pour contact fermé.
C1 protège relativement bien des perturbations.
Pour être sûr, on peut aussi mettre une zener en // avec C1


cordialement

[Positron1]

Re,
Pour éviter le phénomène antenne, j'aurais testé le contraire, la terre sur la 100 ohms par contact ouvert et un PNP

[invite40271050]

Oups, désolé ma modification n'est pas passée.
jiherve qu'entends tu par une protection contre les surtension ?

Une induction non désirée sur la ligne de liaison
Si c'est un tantinet "costaud" (un coup de foudre à proximité mme à 100m). ça peut claquer qq chose !
A+

[Pascal071]

nota:
sur des câblages en extérieur, une tension continue peut amener de l'oxydation par électrolyse (sur le contacteur par exemple).
Il est toujours mieux de passer de l'alternatif, même faible tension, mais ça complique...
Autre schéma avec PNP:

[Positron1]

Re,

Attends Pascal je perds le fil !!
Je pensais a un zéro à la 1 K pour sortir un 1 et un zéro en cas d’inondation comme il est demandé
je pensais à une rupture de boucle, le contacteur en contact ( circuit ouvert) on s'y perd !!
ça limite les parasites

[sich34]

d'accord merci. mais comment palier ce probleme ?

[sich34]

mince on peut modifier les messages que pendant 5min!
désolé !

Merci a tous pour vos réponses.

d'accord merci f6bes. mais comment palier ce problème ?

effectivement vous m'avez un peu perdu. je ne sais plus sur quoi partir un PNP, un NPN ?
quel est le mieux ?

à savoir que le montage ne sera pas à l’extérieur mais dans une cave. d'ou la longueur de cable puisque l'ESP sera dans la maison.
le capteur est étanche d’après mon ami mais il ne m'a pas envoyé la reference.
il m'a dit que le capteur est normalement ouvert si le niveau d'eau est bas et il est fermé lorsque le niveau d'eau sera au niveau qu'il aura fixé son capteur.

l'etat d'alerte 1 ou 0 n'a pas vraiment d'importance puisque je peux facilement le modifier dans mon programme.

encore merci pour vos réponses.

[Pascal071]

PNP ou NPN, le fonctionnement est le même.
Tu nous a dit au début :
contact ouvert=OK, GPIO in = 0
contact fermé= inondation, GPIO in = 1
on est d'accord ? ( Positron1 aussi ? )

le condensateur C1 et la zener s'occupent de limiter la casse en cas de surtension rapide.

[Vincent PETIT]

Bonjour,
Avec 40m de câble, je serai partie sur un petit générateur de courant, comme du 4-20mA et une résistance de détection. Une boucle de courant est très robuste contre tous les parasites qu'on peut ramasser sur une telle longueur.

Quelque chose dans le genre :

[Pierrre]

bjr
et il faut absolument un ESP 32 ?

[sich34]

bonjour à tous,
merci pour vos retours, c'est fort appreciable

je vais partir sur le PNP, je dois en avoir quelques uns qui trainent.
il me manque seulement le condo.

tout à fait au départ, j'avais un montage avec pull up donc si contact ouvert = OK mais GPIO in = 1.
sauf que comme je le disais, ca n'a pas d'importance puisque j'ai prevu une variable dans mon code (sur le serveur web) qui me permet de gérer l'alerte sur etat haut ou bas et en plus de changer le pull up ou down.
si alerte sur etat bas alors la resistance de tirage est en pull up et inversement.


le générateur de courant est une autre option, à laquelle je n'avais pas penser, Merci.
je vais la laisser de coté pour l'instant puisque l'ensemble doit pouvoir fonctionner sur batterie pendant 48h.

Concernant le choix de l'esp, j'aime bcp ces petis chip parce qu'ils ont le wifi, 1 ou 2 coeurs et qu'on peut faire un serveur web REST en quelques minutes.
mon ami souhaitait pouvoir acceder au systeme sur son reseau donc ESP pour me connecter au wifi.

[Pascal071]

Bonjour
Le montage à PNP en #9 consomme 0 au repos (contact ouvert)
La valeur du condensateur n'est pas critique, 0,22 à 10µF(polarisé)
pour un tel montage statique, avec 10µF l'entrée mettra env. 100mS à changer d'état lorsque le contact s'ouvre.
autant monter la valeur pour "lisser" tout mauvais contact.
cdlt

[sich34]

Bonjour,

Ok merci, je mettrais une valeur plus haute.
je ne me souviens plus de toutes les fcts de calculs d’électronique (temps de charge d'un condo...), ca fait bien trop longtemps que je n'en fait plus.
utilises tu un logiciel de simulation ? si oui je suis curieux de savoir lequel.
idem pour le logiciel de schema.

autre question, si j'utilise l'alim 5V à la place du 3.3 et que j'ajoute une résistance de 7,5Ko entre le 5V et l’émetteur du transistor, j'aurai bien environ 3v max sur le GPIO lorsque le capteur sera fermé.
on est d'accord ?

ma crainte d'utilisé le 3.3 c'est que le convertisseur de l'esp ne soit pas assez puissant et que le système reboot.

encore merci et bonne journée à tous.

[Pascal071]

Bonsoir

ma crainte d'utilisé le 3.3 c'est que le convertisseur de l'esp ne soit pas assez puissant

le montage #9 consomme 0 au repos et env. 300µA contact fermé !
si tu préfères utiliser le 5v, il vaut mieux faire le pont toi même, je ne suis jamais sûr de la valeur des résistances Pull-up et Pull-down..

utilises tu un logiciel de simulation ? si oui je suis curieux de savoir lequel.
idem pour le logiciel de schema

chacun a le choix de logiciel, le tout est de s'y mettre, pas toujours facile au début..
personnellement, logiciels gratuits:
pour les simulations: LTSPICE
pour les schémas et circuits : KICAD
pour les schémas vite faits (post #9), un vieux logiciel pas très stable mais pratique Electronic Workbench
Il existe plein de logiciels, gratuits et payants.

Plein d'utilitaires de calcul pour aider: https://www.digikey.fr/fr/resources/...on-calculators
par exemple calcul constante de temps résistance-condensateur:https://www.digikey.fr/fr/resources/...-time-constant
cordialement

[sich34]

Bonjour,

en fait le cahier des charges a évolué puisque maintenant il faut gérer 3 capteurs (tous les mêmes) mais dont je n'ai tjs pas la ref.
c'est pour ca que j'ai douté de la capacité du 3V mais effectivement 300µA ce n'est rien.
l'esp devrait pouvoir supporter 1mA si les 3 capteurs sont fermés.

Merci bien pour les logiciels et les utilitaires de calculs, je vais pouvoir regarder ca et essayer de m'y mettre.

[Positron1]

Re,

en fait le cahier des charges a évolué puisque maintenant il faut gérer 3 capteurs (tous les mêmes) mais dont je n'ai tjs pas la ref.

Pour jouer juste il faut accorder les violons, là il serait bien de nous faire un petit schéma sinon on va tourner en rond

si les 3 capteurs sont fermés.

Ouvert, fermé, là est la question !!
Il y a toujours confusion, contact ou pas contact c'est mieux, il y a aussi: passant, non passant

[sich34]

mon ami m'a précisé hier matin qu'il y avait 3 caves non communicantes sous la maison.
donc je répète simplement le montage de pascal071 en #9 qui consomme 0 au repos et env. 300µA contact fermé.
ce qui veut dire que la conso max sera d'environ 1mA, si les 3 contacts sont fermés.



désolé mais comme j'avais précisé que les capteurs sont des contacts sec, je ne me suis pas dit que ça pouvait prêter à confusion.
mais je suis d'accord, il faut mettre les bons mots pour éviter toutes confusions.

A savoir que l'esp et les 3 circuits du montage #9 seront dans la maison et qu'il y aura donc des longueurs de fils entre les capteurs et chaque montage.
d’après mon ami, le capteur le plus loin aura un peu moins de 40m de câbles. il va utiliser du câble téléphone qu'il a à disposition.

[Positron1]

Salut,
Deux remarques:
Le câble téléphone a plusieurs paires, prendre un six paires par exemple , trois seront pour les contacts les autres une servira de commun
et les deux autres seront reliées à la terre ou la masse
Et pour que ce soit plus fiable en ayant les contacts passants on obtient un 0 V à l'entrée, cela évite les fils en l'air qui peuvent récupérer des parasites, pour accorder les entrées on peut jouer avec PNP ou NPN ou selon le programme

[Pascal071]

Bonsoir

Les lignes téléphoniques faisaient de grandes longueurs, sur 1 paire...
avec 1k et 10µF en entrée, il faudrait de très gros parasites pour faire conduire le PNP.

cordialement

[Positron1]

Salut,

Les lignes téléphoniques faisaient de grandes longueurs, sur 1 paire...

Oui, tu as raison mais à l'arrivée il n'y avait pas d' entrée aussi sensible, c'était une véritable charrette !! de 48 V ça tombait à 15 V !!!
35 mA me semble t il ?

[Antoane]

Bonjour,

sur des câblages en extérieur, une tension continue peut amener de l'oxydation par électrolyse (sur le contacteur par exemple).
Il est toujours mieux de passer de l'alternatif, même faible tension, mais ça complique...

Si on a une sortie de disponible (ou un signal d'horloge robuste quelque part sur la carte), cela peut se faire relativement aisément en utilisant celle-ci comme horloge servant de signal excitation. Il suffit alors d'un condensateur de couplage assurant le centrage sur zero de la tension appliquée sur le contact.
Une pompe de charge ou une diode peut alors servir de détecteur en sortie.

En ajoutant un peu de protection, on peut arriver à un circuit tel que celui-ci, ou V1 est une sortie 0/3,3V délivrant un signal carré (500kHz dans la simulation, mais d'autres fréquences convienent)


D3-D4, R5 protègent la sortie V1
R6 protège l'entrée de mesure "out"
R1, R3 et R4 sont des pull-down, R1 assurant aussi une relativement bonne immunité aux parasites.
C2, C3, D1, D2 sont la pompe de charges

La courbe du haut montre la tension aux bornes du contact lorsque celui-ci est ouvert - elle est bien centrée sur zéro
Les courbes du bas montrent la tension en entrée du MCU lors le switch est ouvert et fermé.

[Antoane]

On évite aussi l'électrolyse en limitant la tension aux bornes du contact, voir montage ci-dessous :


Le contact est supposé fermé lorsque t < 10m, et est ensuite ouvert.
Lorsque le contact est ouvert, la tension à ses bornes est limitée à Vf(D2)+Vf(D3)-Vf(D1), soit ~1V (1.23V est la tension min d'électrolyse de l'eau).
En supprimant D1 (remplacant par un court-circuit), on améliore l'immunité au bruit, mais on augmente la tension aux bornes du contact.


Un montage avec communication en courant est le mieux pour ce qui est de l'immunité, tout en permettant une tension aux bornes du contact minimale (limitée par la résistance du cablage + un peu de marge).

[jiherve]

Bonjour
Antoane tu es bon pour aller faire de l'aéro et/ou du militaire, ce qui tombe bien car nous devons réarmer et qu'il faudra des jeunes en conception electronique!
JR

[sich34]

Bonjour,

Merci à tous pour votre participation.

J'ai enfin eu la reference des capteurs.
ce sont des capteurs IP68 en forme de poire (https://www.rs-pompes.com/microstart...765559530.html).

Je ne pense pas qu'il y aura d'électrolyse avec un capteur IP68.
ai je tort de penser cela ?

[Pascal071]

Bonjour

sich34 a aussi une contrainte de consommation sur le 3v3,
25mA le montage #27

Cdlt