Go Down

Topic: Température ambiante min et max supportée par l'Arduino? (Read 1 time) previous topic - next topic

patg_

Bonjour,
Je vais peut-être me lancer dans un projet Arduino où il serait soumis à des températures allant de -10°C à +50°C et je me demande si l'Arduino (l'ensemble des composants d'une carte genre DueMillanove) supporte de telles températures?
Je n'ai pas vraiment trouvé d'infos.
De même que pour le Wave Shield d'Adafruit.
Je ne suis pas sûr que ces cartes soient construites pour supporter de telles températures (même si le micro-contrôleur les supporte parfaitement, ça c'est dans sa datasheet).

skizoh

bonjour, effectivement, le µC aucun problème je crois que c'est -40 à 85°C, pour le reste de la carte je pense que le 50°C pausera aucun problème c'est peut élevé pour de l'électronique,  le -10°C je suis moins sur mais bon en générale les composant c'est -20° et -80° pour les série militaire donc ça devrais allé, attend l'avis des pros mais moi je pense que elle devrait tenir le coup, peut être pas 3ans dans de tel condition mais elle tiendra si ce ne sont que des condition max.

Skizo !
Un tien vaux mieux que deux tu l'auras !

al1fch

#2
Jun 29, 2012, 10:50 am Last Edit: Jun 29, 2012, 11:11 am by al1fch Reason: 1
Bonjour

En faisant un tour rapide ( et incomplet ) des notices de composants de la Duemilanove il apparait que le maillon faible côté basse température est le FT232 (mini 0°C pour un composant alimenté)....( Au delà  c'est bien sûr une affaire de prise de risque).

Préférer sur ce point  une carte Uno où le FT232 a été remplacé par un petit microncntroleur 8u2 ou 16u2, qui , lui, est spécifié pour des températures identiques au Mega328 des cartes. (gamme industrielle)
Même gamme industrielle pour le résonateur 16MHz (Murata CSTCE16..)  (carte UNO)
Reste ensuite en basse température à évaluer les risques de condensation dans le contexte de l'application.

Côté haute température il faut réévaluer la dissipation du régulateur 5V  à 50°C ambiant , selon la tension d'entrée qui lui sera appliquée et selon le courant qu'il aura à fournir (shields ?). Au besoin (selon les résultats des calculs) il peut être nécéssaire de doter le régulateur d'un petit dissipateur.

patg_

Merci.
Le montage serait alimenté en 12v, avec un shield genre Wave Shield, pour pouvoir jouer des samples audio.
C'est juste une idée qui m'est venue hier. J'ai un projet à Arduino terminer et un ou deux autres dans le pipe (faut bien occuper ses soirées  :smiley-mr-green: ).

vohu

il me semble qu'à 12V, le régulateur 5v chauffe déjà beaucoup à température ambiante.

68tjs

Si tu disposes d'un thermomètre tu peux avoir une idée de la puissance max à ne pas dépasser sur le régulateur en faisant un calcul de thermique.

En fonction de la carte dont tu dispose tu recherche la datasheet du régulateur 5V.
Dans la datasheet tu recherche la valeur de la résistance thermique jonction/case.
Généralement le symbole est Rthjc .
tu recherche aussi la valeur de la température de jonction maximale, le symbole est souvant Tjmax.

Ensuite il faut calculer la puissance dissipée dans le régulateur.
1) La tension aux bornes du régulateur est égale à  la tension d'entrée (diminuée de 0,7V pour tenir compte de la diode de protection) moins les 5V en sortie de régulateur .
Avec 12V la tension à prendre en compte pour le calcul est (12 - 0,7) - 5 = 6.3 V
2) le courant soit tu le mesure soit tu l'évalue en ajoutant le courant du micro-controleur avec la somme des différents courants dans les pins entrée/sortie. Le cas échéant augmenté de celui de ton shield.
3) Avec ces données tu calcule la puissance dissipée dans le régulateur (P = U* I).
Prenons un exemple : si le courant total fait 300 mA, la puissance dissipée dans le régulateur sera 6,3 * 0,3 = 1,9 W

Calcul de la température de jonction.
1) Supposons que la température max de jonction trouvée dans la datasheet soit +170°C
2) Avec un thermomètre tu mesure la température de la grosse patte métallique du régulateur : celle qui est soudée sur une large plage de cuivre.

Il ne reste plus qu'à faire le calcul :
Imaginons que l'on ai trouvé Rthjc = 15°/W et que la température de la grosse patte soit 35°C
Tjonction = Température_du_boîtier + Rth* P
Tjonction= 35 + (15 * 1,9) = 63 °C -> on retient 70°C car il faut toujours prendre une marge. Ca passe car cela reste inférieur aux +170°C max de la spec.

Imaginons maintenant un plus petit boîtier pour le régulateur et que sa résistance thermique Rthjc soit égale à  70°C/W
La température de jonction devient Tjonction= 175°C  -->  Cela ne passe plus, le régulateur a des problèmes : il s'écroule.

Et là on vient de trouver pourquoi la régulation sur les nouvelles cartes avec un régulateur en SOT223 est moins puissante que sur les anciennes Duemilanove qui étaient équipées de boîtier Dpack.

Fonctionnement à -10°C

Avec des composants en gamme "commerciale", c'est à dire 0/+70°C, le risque à -10°C est au démarage. Des circuits risquent de se bloquer. Si tout démarre les températures internes des différents circuits intégrés vont très vite s'élever.

En général les composants 0/70 ne sont pas testés : il peuvent très bien fonctionner à -40°C comme ils peuvent tout aussi bien être limite à 0°C.
Pour les composants -40°C/+85°C  au moins quelques tests sur échantillons sont faits systématiquement.

patg_

Merci.
Ces calculs de température ça me rappelle de lointains souvenirs d'école. Mais j'accrochais pas trop à la thermodynamique  :smiley-mr-green:

skywodd

Bonjour,


Le montage serait alimenté en 12v, avec un shield genre Wave Shield, pour pouvoir jouer des samples audio.
C'est juste une idée qui m'est venue hier. J'ai un projet à Arduino terminer et un ou deux autres dans le pipe (faut bien occuper ses soirées  :smiley-mr-green: ).

Dans des températures quasi industrielle de -10°C / +50°C je pense qu'il serait préférable d'utiliser une carte olimexino-328 :
Quote
carefully selected all components to work reliable in INDUSTIRAL temperature range -25+85C so the board can be used in INDUSTIRAL applications.


Pour la waveshield il ne devrait pas y a voir de probléme, sauf peut être au niveau de la carte SD ?

Autre chose, à -10°C il ne risque pas d'y avoir de la condensation ?
Si oui les composants (enfin plutot la carte en elle même (pistes, soudures, ...)) n'aiment pas du tout ça.


il me semble qu'à 12V, le régulateur 5v chauffe déjà beaucoup à température ambiante.

A 12v le régulateur d'une carte arduino (officiel et certain clone) commence déjà à agoniser ...
Des news, des tuto et plein de bonne chose sur http://skyduino.wordpress.com !

patg_

#8
Jun 30, 2012, 11:28 am Last Edit: Jun 30, 2012, 11:30 am by patg_ Reason: 1
En fait je me posais la question de la faisabilité de mettre un Arduino sous le capot d'une voiture.
Dans ma région la température ne descend que très exceptionnellement sous -10°C et j'ai pris 50°C comme borne maxi pour avoir une idée.
C'est peut-être un projet qui ne verra jamais le jour (comme beaucoup) mais en tout cas merci à ceux qui ont répondu car j'ai appris des choses au passage.
Merci aussi pour la réf de la carte Olimexino. Si je change ma carte Duemillanove un jour je pense que je prendrai cette carte!

Super_Cinci

J'ai mis un arduino dans une voiture (de 1987, donc l'isolation n'existe pas). De plus, dans la planche de bord qui est parfois intouchable en plein été. Il a toujours marché (ça fait plus d'un an qu'il régule la vitesse de ma R11, et il marche toujours).

Il faut que tu saches que la batterie donne entre 13 et 16V moteur tournant, donc à prévoir dans tes calculs... mon arduino est alimenté via un 7805 TO220 sans dissipateur et ça marche.

Tout ce qui est capteur, servo... se trouve sous le capot, le plus dur est de trouver un passage entre l'habitacle et le moteur (penser aux câble d'embrayage).

Le servo, lui, est soumis aux éclaboussures, gel, cailloux... mais n'a encore rien dit. Il y a aussi sous le capot un AOP genre TL072 et un régulateur LM317, et ils ne disent rien d'alarmant.

tout est possible!

Ah si, le LCD dans la planche de bord a changé de couleur, il est passé du vert/jaune au vert fluo... la température sûrement... mais il marche encore bien.

icare

Bonjour,
J'utilise actuellement une 2009 surmontée d'un shield de prototypage pour mesurer une température. Je constate qu'au niveau du fonctionnement à température est un peu la loterie.
Pour une température ambiante comprise entre 24 et 26°C, il arrive que la carte se plante dans le loop(). Si je positionne la carte à la verticale pour permettre une ventilation un peu meilleur j'arrive au même phénomène pour des températures avoisinant 28°C.
Je n'ai pour l'instant pas fait d'essais sans la carte sur le "dos" de la 2009 ni avec une ventilation mécanique.
Voila juste un petit retour d'expérience.
@+
Icare
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 + Notepad++ (sous Linux Fedora et/ou Windows)

skywodd


Pour une température ambiante comprise entre 24 et 26°C, il arrive que la carte se plante dans le loop().

Ça semblerai plus être un bug logiciel que hardware (ou alors un probléme d'alimentation) !
J'ai jamais vu la moindre carte arduino planter (de façon hardware) entre 20°C et 30°C ...
Des news, des tuto et plein de bonne chose sur http://skyduino.wordpress.com !

icare

#12
Jul 01, 2012, 07:57 pm Last Edit: Jul 01, 2012, 07:59 pm by icare Reason: 1
Bonjour,



Pour une température ambiante comprise entre 24 et 26°C, il arrive que la carte se plante dans le loop().

Ça semblerai plus être un bug logiciel que hardware (ou alors un probléme d'alimentation) !
J'ai jamais vu la moindre carte arduino planter (de façon hardware) entre 20°C et 30°C ...


J'ai l'habitude d'avoir des circuits qui fonctionnent à l'extérieur et je n'ai jamais constaté ce genre de phénomène. Le problème de plantage est le même avec une simple diode qui clignote  :smiley-mr-green:
Pour compléter mes tests (j'ai enlevé la coquille de ma tortue) sans la carte shield et depuis le dernier post sur le sujet pas de plantage.
Possible que ma 2009 soit malade
@+
icare
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 + Notepad++ (sous Linux Fedora et/ou Windows)

Artouste


J'ai mis un arduino dans une voiture (de 1987, donc l'isolation n'existe pas). De plus, dans la planche de bord qui est parfois intouchable en plein été. Il a toujours marché (ça fait plus d'un an qu'il régule la vitesse de ma R11, et il marche toujours).

Il faut que tu saches que la batterie donne entre 13 et 16V moteur tournant, donc à prévoir dans tes calculs... mon arduino est alimenté via un 7805 TO220 sans dissipateur et ça marche.

Tout ce qui est capteur, servo... se trouve sous le capot, le plus dur est de trouver un passage entre l'habitacle et le moteur (penser aux câble d'embrayage).

Le servo, lui, est soumis aux éclaboussures, gel, cailloux... mais n'a encore rien dit. Il y a aussi sous le capot un AOP genre TL072 et un régulateur LM317, et ils ne disent rien d'alarmant.

tout est possible!

Ah si, le LCD dans la planche de bord a changé de couleur, il est passé du vert/jaune au vert fluo... la température sûrement... mais il marche encore bien.


bonsoir supercinci
Des R11 avec regulateur de vitesse, il ne doit pas y en avoir beaucoup  :smiley-mr-green:
Tu peux developper un peu ta realisation ?
surtout en ce qui concerne la securité positive , si j'ai bien compris tu utilise un servo qui agit sur l'acceleration, comment tu gere l'eventualité du servo qui passerait en butée "vitesse haute" ?

icare

Bonjour,


Pour une température ambiante comprise entre 24 et 26°C, il arrive que la carte se plante dans le loop().

Ça semblerai plus être un bug logiciel que hardware (ou alors un probléme d'alimentation) !
J'ai jamais vu la moindre carte arduino planter (de façon hardware) entre 20°C et 30°C ...

Depuis que ma carte est "toute nue" sans la shield proto, je n'ai plus aucun problème de plantage.
Dans mon cas je pense ne pas avoir de chance et que la 2009 est particulièrement sensible à la température (un loupé du contrôle qualité peut être).
Un petit coup de sèche cheveux est voila ça plante.
Cela montre que l'on ne peut pas exclure d'emblée le problème hard pour les températures entre 20°C et 30°C
@+
icare
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 + Notepad++ (sous Linux Fedora et/ou Windows)

Go Up