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Topic: Thermistance qui s'auto-échauffe avec 5mA? (Read 1 time) previous topic - next topic

Cow faith

Aug 30, 2012, 01:57 pm Last Edit: Aug 30, 2012, 02:23 pm by Cow faith Reason: 1
Bonjour,

Je vous explique mon soucis, je suis en train de réaliser un pont de Wheatstone avec 3 résistances 1kOhm et une thermistance 1kOhm aussi (à 25°). Je mesure la thermistance à l'ohmètre : 28° avec 900 Ohm, correspond au thermomètre de ma pièce -> tout va bien.

Je branche sur le pont, j'alimente ensuite avec 5V, et là je me rend compte que sur le pont avec 3mA qui passe la valeur de la thermistance semble chauffer et chute de 100 Ohm ce qui correspond à 31°. Je re-débranche et je retrouve mes 28° réalistes...

Je trouve nul part cette effet, c'est normal? Il y a un courant max à faire passer pour ne pas modifier la mesure?? Pour une thermistance précise à 0,25° j'ai du mal à croire que ça soit possible...

Je vous remercie.


al1fch

#1
Aug 30, 2012, 02:26 pm Last Edit: Aug 30, 2012, 02:30 pm by al1fch Reason: 1
Bonjour
L'autoéchauffement constaté est tout à fait normal  vu le courant excessif, sutout s'il s'agit d'une petite thermistance mesurant directement la température de l'air ambiant.

Pour une thermistance de 1000 Ohm un courant de quelques dizièmes de mA serait convenable, 1mA étant un grand maximum.
(l'autoéchauffement varie avec le carré du courant).

Pour cette raison , dans une application en pont sous 5V je prends au moins des thermisances de 10 kOhm.(250µA dans chaque branche du pont)

Des valeurs repères içi, non pour des CTN mais  pour des PT100 et PT1000 (même problématique, en 100 et 1000 Ohms)
http://amet.pierre.free.fr/jules/sondes/infocomp.html

Artouste



Je trouve nul part cette effet, c'est normal? Il y a un courant max à faire passer pour ne pas modifier la mesure?? Pour une thermistance précise à 0,25° j'ai quand même vu mieux...

Je vous remercie.


datasheet de la thermistance ?
pour ce genre de capteur les facteurs important sont
Maximum dissipation @ T° ref
Dissipation factor

et pour la precision d'une Thermistance la linearité de precision est très souvent etablie pour >=25°  T°Amb  <= 85°

Cow faith


Ceci explique cela, je n'avais aucune chance d'obtenir une bonne mesure.
La thermistance est une 1K2A1 : http://www.meas-spec.com/downloads/Series_V_Thermistor_1K2A1.pdf

Je ne sais pas trop à quoi correspond le 0.75mW/°c, j'aurais mieux fait d'acheter une 10k ou 100k pour une utilisation en 5V c'est ça?

Merci pour vos réponse en tout cas.

al1fch

#4
Aug 30, 2012, 03:13 pm Last Edit: Aug 30, 2012, 03:22 pm by al1fch Reason: 1
Quote
Je ne sais pas trop à quoi correspond le 0.75mW/°c

C'est une conductivité thermique (inverse d'une résistance thermique). Ce parametre permet d'évaluer la qualité du transfert thermique entre la thermistance et son environnement.

Quote
j'aurais mieux fait d'acheter une 10k ou 100k pour une utilisation en 5V c'est ça?

Oui. Un pont avec des éléments de 10k Ohms sous 5V permettrait d'exploiter plus efficacement le convertisseur analogique, et ce,  avec un courant d'excitation produisant un autoéchauffement réduit. 100kOhm  c'est peut être un peu trop élevé pour les caractéristiques du convertisseur A/N

Le 'positif' c'est que  la notice donne les valeurs des coefficients Aplha et Beta. (exploitation possible de l'équation de Steinhart-Hart)
http://arduino.cc/playground/ComponentLib/Thermistor2

fdufnews



Quote
j'aurais mieux fait d'acheter une 10k ou 100k pour une utilisation en 5V c'est ça?

Oui. Un pont avec des éléments de 10k Ohms sous 5V permettrait d'exploiter plus efficacement le convertisseur analogique, et ce,  avec un courant d'excitation produisant un autoéchauffement réduit. 100kOhm  c'est peut être un peu trop élevé pour les caractéristiques du convertisseur A/N



La mesure en pont nécessite une entrée différentielle et l'atMega n'en a pas. Donc la valeurs des résistances n'a aucune importance sur l'optimisation de la mesure (hormis l'échauffement) puisqu'il faut ajouter un ampli différentielle de mesure qui sortira en faible impédance et sur lequel on peut mettre du gain.

al1fch

#6
Aug 30, 2012, 05:34 pm Last Edit: Aug 30, 2012, 05:48 pm by al1fch Reason: 1
Quote
La mesure en pont nécessite une entrée différentielle et l'atMega n'en a pas.

Vrai pour les puces les plus utilisées à ce jour mais les entrées différentielles (sur 8 bits) avec gain montrent le bout du nez sur Arduino avec Leonardo et autres cartes à ATMega32u4. Elles sont aussi présentes sur certains Tiny : 85/54 , 84/44 qui font l'objet de 'cores' spécifiques.
Je suis conscient que dans bien des cas on aura encore souvent  intéret à interfacer un pont au travers d'un ampli op , d'un ampli d'instrumentation ou même d'un bon convertisseur A/N  externe a entrées différentielles.
Ceci dit, à mon avis,  le pont de Wheatstone n'est pas toujours justifié dans le cas de la thermistance, le pont diviseur peut dans nombre de cas suffire.

barbudor

Pour un Wheatstone, ne faut-il pas que les 3 éléments fixes soient parfaitement identiques ? Sinon on a une erreur dès le départ ?

Pff, ca remonte à loin çà.

Postulat : Dans le numérique, ce qui est le plus difficile c'est l'analogique. ;)
Barbuduino: Arduino sur Breadboard & VinciDuino: Clone Leonardo // WR703: Mini-routeur hacké // LauchPad MSP430 et Stellaris // Panda II Arduino-like .NetMF sous VisualC#
RTFC: Read That F.....g Code / RTFD: Read That F.....g Doc / RTFDS: Read That F.....g DataSheet / RTFS: Read That F.....g Schematic / Wot da ya wanna D.I.Y. today ?

Cow faith



La mesure en pont nécessite une entrée différentielle et l'atMega n'en a pas.


On ne peut pas juste faire la différence des deux mesures analogiques?

al1fch

#9
Sep 01, 2012, 09:39 am Last Edit: Sep 01, 2012, 10:00 am by al1fch Reason: 1
@Cow faith
-Faire deux mesures c'est faire deux erreurs de mesures.
-Si l'une des branches du pont est faite de résistances constantes la seconde mesure est inutile.Elle donnera une constante... connue d'avance. Autant soustraire directement cette constante à la 'première mesure' . Quel intérêt par rapport à un montage en pont diviseur associé à la bonne équation quand on connait le coefficient Beta ? (http://learn.adafruit.com/thermistor/using-a-thermistor)
-J'ai tendance à penser que le pont de Wheatstone se justifie pleinement quand on a les deux branches du pont actives avec deux capteurs en diagonale (capteurs de pression, jauges de contrainte....) ou si la tension d'alimentation du pont n'est pas la tension Vref du convertisseur.
-tu peux réduire l'auto échauffement en alimentant brièvement la thermistance.

@Barbudor
3 éléments fixes 'parfaitement identiques', ça ne court pas les rues !! On se contente d'éléments "presque parfaitement identiques " !!
Résistances à 1% ou mieux, selon les performanes désirées. Etalonnage ensuite.

Cow faith


Ok je comprend, je pensais cependant que le pont de Wheatstone apportait quand même bien plus que ça en précision, mais en fait c'est surtout pour ce que tu as dit et éviter que l'appareil perturbe la mesure (négligeable ici) -> j'avais mal compris.

Merci en tout cas, je vais me racheter de ce pas une nouvelle thermistance!

68tjs

Quote
je pensais cependant que le pont de Wheatstone apportait quand même bien plus que ça en précision

Pour mesurer une résistance avec un pont de Wheastone on ne fait pas de mesure avec le voltmètre mais une boîte de résistances étalonnées.
On cherche l'équilibre entre les deux bras en modifiant la valeur de la boîte de résistances.
Quand le voltmètre indique une tension minimale cela signifie que l'équilibre est réalisé "au mieux" et alors on lit la valeur de la résistance étalonnée.

Dans ton cas où à part la thermistance toutes les autres résistances sont fixes le pont perds son intérêt et n'apportera rien.

fdufnews

Quote
je pensais cependant que le pont de Wheatstone apportait quand même bien plus que ça en précision

Un pont de Wheatstone permet de faire une mesure par différence entre les deux bras du pont. La précision ne dépend que de l'élément qui indique/mesure cette différence.
Un pont de Wheatstone ne fait pas une mesure absolue. Il donne un résultat relatif d'un bras  par rapport à l'autre.


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