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Author Topic: lecture pt100  (Read 4929 times)
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salut à tous,

je cherche à mesurer une température comprise entre 0 et 40°C avec une sonde PT100 (soit une résistance variant de 100 à 116 Ohms).

j'ai déjà fait une petite recherche sur le forum mais je n'ai pas trouvé de solution vraiment simple (j'aimerais éviter d'avoir un circuit supplémentaire avec ampli-op et compagnie...)

pour ce qui est de la sonde une petite précision : elle sera montée sur une arrivée d'eau de piscine (retour skimmer), donc température de l'eau stable et débit important (10m3/h), je dis juste ça pour les éventuels problèmes d'échauffement qui ne devraient pas avoir lieu d'être smiley-wink

pour info j'ai déjà mesuré une température avec une thermistance avec un montage de ce type :

5V --- thermistance de 1KOhm --- A0 --- résistance de 1KOhm --- GND

et le résultat était plutôt bon (ce n'était qu'un test à l'air libre, j'ai pris la PT100 vu qu'elle est étanche et montée noyée avec un filetage), mais le comportement d'une thermistance classique n'a pas grand chose à voir avec celui d'une PT100, d'où ma question...
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France
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Bonjour

Quote
j'aimerais éviter d'avoir un circuit supplémentaire avec ampli-op et compagnie...)
PT100 sur convertisseur analogique numérique sans circuit supplémentaire  c'est pratiquement mission impossible, du moins dans de bonnes conditions ( bonne résolution...). Les  PT100 nécessitent pratiquement un bon circuit d'interfaçage si on veut en tirer des mesures correctes.
(résistances faibles, tensions faibles , variations de tensions faibles)
Içi l'immersion de la PT100 et le débit important permettent  d'envoyer dans le PT100 un courant un peu plus élevé que ce qui se fait en temps normal (pour limiter le phénomène d'auto échauffement) mais cela suffira-t-il à atteindre une tension suffisante pour une mesure confortable ?
 
Un courant de 10mA est -il acceptable dans ce cas particulier où l'autoéchauffement  est moins 'nuisible'  ? Si oui tester par exemple :
5V -> 470 Ohms -> A0 -> PT100 -> Masse et    faire une acquisition avec Vref= 1,1V

Sinon  :

CTN 'à vis'  ?  : http://www.gotronic.fr/cat-thermistances-a-visser-1158.htm

DS18B20 étanche ? : http://snootlab.com/adafruit/206-capteur-de-temperature-ds18b20-etanche.html
« Last Edit: October 15, 2012, 10:44:45 am by al1fch » Logged

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le fait est que j'ai déjà cette sonde, donc j'aimerai bien l'utiliser...
(en plus j'ai déjà prévu le montage sur les canalisations smiley-roll-blue)

donc plutôt que de faire un truc à l'arrache vu la qualité de la sonde, j'aime autant me creuser un peu les méninges...

pour faire un montage propre il faudrait donc amplifier le signal si j'ai tout compris ?

j'ai de la chance, j'ai retrouvé un lm324n (datasheet) dans mes cartons smiley-grin

mais je dois avouer que mes cours d'élec sur les amplis-op sont bien loin... donc je ne sais pas trop comment m'en servir smiley-confuse
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France S-O ou exil en IDF
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De quelle précision a-tu besoin ?

Quelle est la distance entre la sonde et l'organe de mesure ?
Si c'est des cm ou des dizaines de m la solution ne sera pas la même.
La résistance de la sonde est-elle isolée du boîtier ? Je le pense car j'ai vu qu'il existait des sondes PT100 a sorties en 2 fils, 3 fils et 4 fils. La tienne sort combien de fils ?
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ma précision n'a pas besoin d'être exceptionnelle, le demi degré serait suffisant, mais j'aimerai autant utiliser ma sonde au mieux (c'est une 4 fils au passage, donc celle qui permet le montage le plus précis si j'ai bien compris).
le câble est assez long (~ 1m) et l'extrémité est déjà bien préparée avec les fils dénudés et la tresse enfermée dans une gaine thermo-rétractable, donc je n'ai vraiment pas envie de raccourcir smiley-roll

je viens de tomber sur ce topic où il y a ce post :
Quote from: B@tto
[...]Le mieux reste de faire un pont avec une resistance de ~10k et d'amplifier ta tension avec un AOP[...]

donc si j'ai bien compris en faisant ça on injecte du I = 5 V / 1 KOhm = 5 mA dans la sonde sur un des fils en entrée et on récupère donc sur la sortie un courant aux environs du U = 100 Ohm * 5 mA = 0,5 V que l'on amplifie pour obtenir quelque de l'ordre de 3~4 V.

par contre là où je décroche c'est que l'on utilise que deux fils sur la sonde...
(ce qui ne permet donc pas de négliger la résistance des fils qui n'est pas négligeable face à celle d'une sonde qui tourne autour de 100 Ohm)

edit :

après un petit tour sur wikipedia, j'ai trouvé ceci, qui en mettant à la place de R2 la pt100 et idéalement à la place de R1 une résistance de 1 Ohm, me donnerait une tension de sortie comprise entre 101 et 117 fois l'entrée, soit avec par exemple 40 mV en entrée une tension entre 4,04 et 4,68 V ce qui est sûrement déjà mieux pour l'arduino, non ?
« Last Edit: October 15, 2012, 11:55:29 am by cannard » Logged

France S-O ou exil en IDF
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Longueur des fils : je me suis mal fait comprendre.

Je pensais à la totalité des fils qui relient la sonde à l'organe de traitement de l'information. Cet organe de traitement est-il à coté de la sonde ou dans un autre bâtiment à plusieurs dizaines de mètres  ?

Ce que j'avais en tête derrière cette question : la valeur de la résistance de ces fils.
Par exemple sur une distance de 10m du fil électrique utilisé pour le 220V et de 1mm2 de diamètre , présentera une résistance de 0,016 Ohms.
Avec du câble téléphonique (on pense que 1 ou 10 mA ça passe sans problème) de diamètre 3/10 mm on aura une résistance de 2,2 ohms.
16 milliOhms devant 100 ohms cela ne se voit pas mais 2,2 Ohms cela se voit et cela fait 2,2 % d'erreur.

C'est pour prendre en compte ces phénomènes qui faussent les mesures que les sondes sortent en 4 fils (deux fils sont chargés de transporter le courant, les deux autres servent à la mesure -> entrée arduino = plusieurs megohms donc i est quasi nul et donc pas de chute de tension parasite).
Si l'organe de traitement est à coté de la sonde ce n'est pas la peine de se prendre la tête avec le 4 fils, à moins que ne soit pour la beauté de la chose, par contre si la distance est grande et/ou les fils résistifs il faudra se pencher sur le sujet.

R= rho*L/S
rho = résistivité du cuivre = 16.10-9 Ohms.m
L= longueur du fil en mètre
S = surface de la section du fil en m2
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à moins que ne soit pour la beauté de la chose

c'est un peu ça smiley-sweat

pour ce qui est des fils ils sont franchement petits, donc je vais faire chauffer le multimètre, mais la résistance risque de ne pas être négligeable...

je prendrais une photo de la sonde au passage smiley-wink
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France S-O ou exil en IDF
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Longueur totale des fils entre la sonde et le voltmètre (qui peut-être une entrée analogique de l'arduino)
Combien de mètre, diamètre des fils et nombre de fils dans le câble please ?

Sinon pour "la beauté de la chose" recherche documentaire sur "Mesures 4 fils".

Edit : "la beauté de la chose" risque fort d'être en contradiction avec :
 " j'aimerais éviter d'avoir un circuit supplémentaire avec ampli-op et compagnie."
« Last Edit: October 15, 2012, 12:44:46 pm by 68tjs » Logged

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la longueur des fils sera de 2 mètres, les fils sont petits (même taille que des fils de téléphone).

pour ce qui est de faire simple j'ai mis de côté, donc ampli-op pour amplifier le signal, reste que je ne sais pas trop comment câbler et quel montage faire (pour avoir étudier je sais qu'il y en a des dizaines...).

d'ailleurs je ne comprends pas trop le principe du montage 4 fils (qui est celui que je préférerais faire)


dans mon cas il faut que je branche le fil du haut sur une résistance de 10KOhm, elle même branchée sur le 5V (donc la PT100 verra 5mA)
le deuxième fil sert à mesurer le voltage, qui sera amplifiée par ampli-op
et les deux autres sont à la masse, non ?
donc seuls 3 servent vraiment...
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la longueur des fils sera de 2 mètres, les fils sont petits (même taille que des fils de téléphone).

pour ce qui est de faire simple j'ai mis de côté, donc ampli-op pour amplifier le signal, reste que je ne sais pas trop comment câbler et quel montage faire (pour avoir étudier je sais qu'il y en a des dizaines...).

d'ailleurs je ne comprends pas trop le principe du montage 4 fils (qui est celui que je préférerais faire)


dans mon cas il faut que je branche le fil du haut sur une résistance de 10KOhm, elle même branchée sur le 5V (donc la PT100 verra 5mA)
le deuxième fil sert à mesurer le voltage, qui sera amplifiée par ampli-op
et les deux autres sont à la masse, non ?
donc seuls 3 servent vraiment...
en 4 fils c'est du complet différentiel pour les 2 branches, mais ça nécessite derrière de la gestion :
gerer l'injection U et I pour une branche
acquerir R (derivé de U et I connu) pour l'autre branche
le mode 3 fils est un compromis utilisé lorsque la "qualité" de la précision passe derrière la tripaille (cout de câblage)
les équipements intégrateurs  utilisés dans "l'industrie" prévoient souvent le 2/3/4 en fonction des "différentes contraintes" du process.

exemple entre autre pour démonstration
http://www.tcdirect.fr/deptprod.asp?deptid=250/2
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en 4 fils c'est du complet différentiel pour les 2 branches, mais ça nécessite derrière de la gestion :
gerer l'injection U et I pour une branche
ce qui veut dire mesurer U et I dans chaque branche ? ou quelque chose de plus complexe ?

acquerir R (derivé de U et I connu) pour l'autre branche
on ne peut donc pas mesurer directement U sur l'arduino (en séparant les masses bien sûr, même si je ne sais pas encore comment) ?

pour ce qui est du montage 3 fils :

on a V2 = 2r * I et V1 = [2r + R(pt100)] * I
donc V1 - V2 = I * R(pt100)

du coup ça donnerait un montage du genre (corrigez-moi si je me trompe) :

5V ---- 10KOhm --- fil 1 (de haut en bas) --- A0 (broche de l'arduino)
GND --- fil 2 --- A1
GND --- fil 3

en supposant que les deux entrées sont amplifiées suffisamment, on aurait donc avec un "analogread" :
- de A0 : V1
- de A1 : V2

d'où [analogread(A0) - analogread(A1)] / I = R(pt100) ?
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Bonjour,

je rouvre le sujet après un gros moment de standby...

je viens de me pencher là dessus :

Un courant de 10mA est -il acceptable dans ce cas particulier où l'autoéchauffement  est moins 'nuisible'  ? Si oui tester par exemple :
5V -> 470 Ohms -> A0 -> PT100 -> Masse et    faire une acquisition avec Vref= 1,1V

vu que c'était la solution la plus simple à mettre en œuvre...

simplement après petite simulation sur excel, impossible d'obtenir une précision meilleure que le degré, ce qui me parait vraiment peu pour ce type de capteur smiley-eek

en fait cela vient du fait que le montage ne permet pas de partir d'une tension quasi nulle, donc on part déjà très haut sur la capacité de mesure (plus de 850 sur les 1023 niveaux de l'entrée "analogique")

du coup il faut au moins un montage soustracteur pour revenir aux environs de zéro au début de mon intervalle de mesure ?
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Ales
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Tu peux utiliser un pont diviseur
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je ne vois pas trop comment un pont diviseur permet de soustraire une certaine tension à une autre, pourrais-tu m'expliquer un peu plus

dans ma petite tête (pas forcément très douée en électronique) j'ai toujours vu ça comme un moyen d'appliquer un coef à une tension...
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France
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Bonjour
Ma proposition 'au rabais' ne pouvait donner qu'une précision 'au rabais'  smiley-wink

Un montage de ce type , sous 5V, en montage 3fils ferait peut être mieux l'affaire (pont, soustraction et amplififcation) en restant le plus possible 'minimaliste' (adapter R14=R15 à la plage de température à mesurer)
« Last Edit: December 10, 2012, 10:29:54 am by al1fch » Logged

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