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Topic: Transformation de signal (Read 1 time) previous topic - next topic

ArnaudF

A la lecture de la doc j'ai l'impression que l'interface analogique est l'interface standard et que les autres interfaces sont des options. Mais le demandeur pourra peut-être confirmer.
Sortie digitale et analogique sont présent sur le capteur. S'agissant d'un pret/location du matériel dans le but d'une possible future acquisition de matériel nous pouvons partir sur le fait que toutes les sorties seront disponibles

68tjs

Et alors on ne se rappelle plus du circuit proposé par _pepe_ !

_pepe_ a un caractère de cochon, il donnait des résultats finaux sans explication pour se rendre indipensable mais avait de grosses connaissances et de bonnes idées quand il parlait technique notamment un réseau à 3 résistances pour faire ce qui est demandé ici.

Je me suis "amusé" à le calculer.
Il y a des calculs qui feront peut-être peur à certains mais à la fin du document je donne une application pratique pour un signal entrée compris entre -10V et + 10V et en sortie 0V et 5V.
Trois malheureuses résistances et c'est bon, ok j'ai considéré que le générateur de signal a une impédance nulle : c'est un point important à connaître.

Si on ne le connaît pas il faudra passer par des amplificateurs opérationnels à alimentation symétrique ± 10V si rail to rail, ±15V si classiques.
Cela vaut la peine de faire un effort pour connaître l'impédance de sortie du générateur ou de la mesurer.

icare

Bonjour 68tjs,
Jolie application des lois de Kirchhoff pour ceux qui s'en souviennent.
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 à 1.8.5 + gEdit + Ubuntu 18.04 LTS

68tjs

C'est comme le vélo cela ne s'oublie pas :smiley-mr-green:
Si un point devait être retenu  : ne dessinez pas vos circuits en vrac, adaptez le dessin à la fonction et tout sera plus simple.

ArnaudF

Je me suis "amusé" à le calculer.
Wow impressionnant c'est très gentil de votre part d'avoir fait l'application de mon problème avec tant de détails ! Merci !

Par contre je vous avoue que ne comprend pas la totalité ce qui se dit dans votre document car je n'ai jamais eu de cours d'electronique ...

Si j'ai bien compris la seule donnée qu'il manque pour calculer les valeurs de résistances/composant est la tension du générateur. C'est bien ça ? (d'ailleur j'ai pas trop compris où était situé le générateur)

Pour résumer : en entrée j'ai ma tension de mon capteur (variant entre -10 et 10v), j'ai une autre entrée qui est une tension continue 5v et en sortie du circuit j'ai suivant les valeurs de tension de mon capteur , soit une tension de 0v soit une de 5v continue. C'est de cette manière qu'il faut comprendre de fonctionnement du circuit ?? En fait le circuit se comporte comme une sorte de filtre ?


Encore une fois veuillez m'excuser pour les difficultés de compréhension que je rencontre ...

hbachetti

L'impédance de sortie du générateur (capteur dans ton cas) a une influence sur sa tension de sortie.
Si tu charges le capteur avec une résistance plus faible que son impédance de sortie, sa tension de sortie va chuter fortement.

C'est pour cela qu'il faut connaître cette impédance.

Tu peux par exemple charger la sortie du capteur avec une résistance de 10KΩ et mesurer la tension de sortie.

Si elle n'est pas différente de la tension sans charge, cela veut dire que l'impédance de sortie est beaucoup plus faible que 10KΩ.
Si elle diminue de moitié, cela veut dire que l'impédance est de 10KΩ.
Si elle diminue de 10%,  cela veut dire que l'impédance est d'environ 1KΩ.

L'impédance de sortie R1 et la charge R2 forment un pont diviseur :

Vs = Vo * R1 / (R1 + R2)

Vs est la tension de sortie avec charge
Vo est la tension de sortie sans charge

Si l'impédance de sortie est de 1KΩ et la charge est de 10KΩ, pour 10V tu obtiens :

Vs = Vo * R1 / (R1 + R2) = 10 * 10 / (10+1) = 9.09V

Cela aide t-il ?
Linux is like a wigwam: no Windows, no Gates, and an Apache inside ...

ArnaudF

#36
Apr 12, 2019, 07:32 pm Last Edit: Apr 12, 2019, 07:36 pm by ArnaudF
D'accord, merci pour l'explication. En fait le risque c'est de tout de perdre enormément de la force du signal au niveau de la tension si j'ai bien compris

Alors, un soucis qui n'est pas des moindre c'est que je ne dispose pas du capteur, je l'aurai uniquement au moment de son essai, et tout doit être pret pour ce moment.
Je suis en train de questionner le fabriquant pour qu'il me fournisse ces valeurs mais malheuresement ils ne sont pas très reactif ...

Une question me chifonne : sans alimentation exterieur, est-ce vraiment possible que la tension de sortie du circuit soit tout le temps de 5v continu lorsque ce la rentre dans la condition "la tension soit négative en entrée" ? en effet je me demande comment c'est possible que si mettons j'ai une tension de -0.02v en entrée, alors en sortie le circuit parviennent à sortir du 5V ?
Comme je vous ai di je m'y connais pas trop mais ça me parrai étrange mais si c'est possible alors l'electronique c'est vraiment fantastique :p

PS : On est bien d'accord que le terme "charger le capteur avec une résitance" signifie faire passer le courant du capteur au travers d'une résistance ?

68tjs

Quote
D'accord, merci pour l'explication. En fait le risque c'est de tout de perdre enormément de la force du signal au niveau de la tension si j'ai bien compris
Ca c'est ce qui se voit.
Ce qui se produit c'est que si l'impédance de sortie du générateur n'est pas négligeable devant les valeurs des autres résistances tu change le circuit et le calcul ne peut pas s'appliquer sans modifications.

Quote
En effet je me demande comment c'est possible que si mettons j'ai une tension de -0.02v en entrée, alors en sortie le circuit parviennent à sortir du 5V ?
Le circuit  transpose linéairement un signal compris entre -10V et +10V en un signal compris entre 0V et 5V.
Tu n'obtiendra 0V en sortie qu'avec -10V en entrée et tu n'obtiendra +5V en sortie qu'avec +10V en entrée.
Entre -10V et +10V tu obtiendra un signal entre 0V et +5V

Explications sur la résistance interne d'un générateur :
Tu considère un module quelconque qui délivre 10V.
Ce ne sera pas un vrai générateur de tension car les 10V seront délivrés au travers d'une résistance ou d'un équivalent de résistance.
Par exemple si l'étage de sortie est un transistor monté en émetteur (ou source) commun l'impédance de sortie sera la résistance de charge de collecteur (drain) c'est à dire 5k ou 10k, par contre si l'étage de sortie est un étage CMOS l'impédance de sortie ne sera que de quelques ohms (30 ohms pour un micro Avr).

C'est pourquoi quand on parle d'un générateur on sépare en deux :
d'une part on considère un générateur parfait qui délivre 10 V. Parfait veut dire que son impédance interne est nulle.
Et d'autre part en série avec se générateur parfait on considère une résistance qui représente son impédance interne.

C'est important avec le circuit _pepe_ car le réseau comporte une résistance d'entrée qui se trouve en série avec le générateur,  donc la résistance interne du générateur et la résistance du circuit _pepe_ s'additionnent.

Soit cette résistance interne est faible et dans ce cas on donnera à la résistance série une valeur 10, ou 50 fois supérieure et cela fera comme si la résistance interne du générateur n'existait pas, soit ce n'est pas le cas et il faudra l'évaluer.

Un moyen pour l'évaluer est par exemple :
1) mesure de la tension de sortie du générateur 10V/-10V à vide (sans rien connecté dessus) avec un voltmètre ( appelons là Vo).
2) tu charge la sortie avec 100k, 50 k et 10k et si la tension ne s'écroule pas avec 1k et tu mesure la tension de sortie à chaque fois, tu calcule le courant dans la résistance de charge et tu trace la courbe Vs en fonction de I
Normalement ce devrait être une droite V = -Ri * I + Vo   (Ri étant la résistance interne du générateur).
Quand on fait des mesures on trace toujours la courbe car une mesure isolée peut être fausse mais 4 ou 5 mesures ne peuvent pas l'être.
A partir de maintenant c'est une simple égalité à résoudre.

Bien évidement si la droite reste quasi horizontale cela veut dire que la résistance interne du générateur est très faible et donc qu'on peut la négliger.

ArnaudF

Quote
Le circuit  transpose linéairement un signal compris entre -10V et +10V en un signal compris entre 0V et 5V.
Tu n'obtiendra 0V en sortie qu'avec -10V en entrée et tu n'obtiendra +5V en sortie qu'avec +10V en entrée.
Entre -10V et +10V tu obtiendra un signal entre 0V et +5V
Ah d'accord c'est bien plus logique en effet !
------

Cependant la conception de ce montage qui a première vu semble tout simple risque d'être compliqué en l'état, vu que je ne dispose pas du capteur et que je ne peux pas faire de mesure dessu :s J'attend tout de même la reponse du constructeur qui permettra de résoudre l'equation et par la même occasion mon problème.
Concernant la mesure "à vide", même si j'avais le capteur, lorsqu'il n'est pas solicité sa tension est de 0v ce qui je pense est problèmatique. Le capteur étant conçu pour des vitesses jusqu'à 250km/h, le voltage maximal de 10v est atteind uniquement à cette vitesse ...
Toujours est il que votre solution est parfaite pour que je puisse l'intégré par la suite dans un Arduino, qui fera en sorte de sortir uniquement du 0 ou 5v. Je la garde sous le coude, merci beaucoup.

Je vais me renseigner sur une alternative au cas ou la mise en oeuvre de votre solution ne serai pas possible. Cette alternative concisterai à utiliser un "AOP comparateur ou à fenêtre ou autre" que m'a rapidement decrit un ami. J'ai une idée très très vague de son fonctionnement mais en gros si j'ai compris en donnant une valeur seuil à cet AOP et en la comparant à la tension du capteur on peut faire sortir ou non une tension. Ici ça serai interessant si en mettant le seuil à 0 ou autre, lorsque l'AOP rencontre des tension negative il sort une tension de 5v et dans le cas positif il ne sort aucune tension.
ça me parrait une méthode assez simple à première vu, je vais tenter de me renseigner plus en profondeur. Pour gerer les tension négative on m'a aussi dit que je devrai peut être passer par un filtre passe_bas puis une inversion de signal et enfin passer dans l'aop. Je vais essayer de demeler tout ça.
Cependant si vous avez une idée sur cette base n'hésitez pas à la partager, ça accelerera mes recherches :)

ArnaudF

MAJ : Une connaissance m'a conseillé d'utiliser ce montage

Qu'en pensez vous ?

68tjs

J'en pense que ce n'est pas bien d'appliquer -10V sur une entrée d'amplificateur (ou de compararateur) qui n'est alimenté qu'entre 0V et +12 V.
Le schéma sera fonctionnel avec une alimentation double ±12V.

ArnaudF

#41
Apr 14, 2019, 01:40 pm Last Edit: Apr 14, 2019, 01:43 pm by ArnaudF
Quand vous dite "ce n'est pas bien d'appliquer...".
Vous entendez par là que ça ne fonctionnera pas ? ou que ça fera des dommages au composant ?

Le système étant embarqué dans une voiture, je dispose comme alimentation d'une batterie de 12V (150A) et d'une alim 220v provenant d'un convertisseur branché sur la batterie.
Je ne suis pas une expert en lecture de datasheet de produit electronique mais si je comprend il ne faut pas envoyer en entrée sur la puce plus de 40mA entre 2.7v et 15v (au niveau du générateur) ? c'est bien ça ?
datasheet

Une alimentation double ça se manifeste comment ? Vu les résultats que j'ai eu sur google ça ressemble à un gros dispositif de laboratoire, n'y a t'il pas une solution plus simple et moins onéreuse ?

icare

Bonjour,
Il faut revenir au base, le courant est une résultante du circuit que tu alimentes U=R*I (hors générateur de courant).
Exemple simpliste :
Une tension de 5 V aux bornes d'une résistance de 1 kOhm engendre un courant de 5 mA à travers la résistance.
Une tension de 5 V aux bornes d'une résistance de 10 kOhm engendre un courant de 0.5 mA à travers la résistance.
Une tension de 5 V aux bornes d'une résistance de 100 Ohm engendre un courant de 50 mA à travers la résistance.
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 à 1.8.5 + gEdit + Ubuntu 18.04 LTS

68tjs

Quote
Quand vous dite "ce n'est pas bien d'appliquer...".
Vous entendez par là que ça ne fonctionnera pas ? ou que ça fera des dommages au composant ?
Tu peux cramer le composant. On ne met pas une tension de 10 V inférieure à la masse de l'alim.

ArnaudF

Quote
Tu peux cramer le composant. On ne met pas une tension de 10 V inférieure à la masse de l'alim.
Ah ! Dans ce cas il va falloir que je prenne des précautions

Vous connaissez des ref d'alimentations qui iraient bien sur ce montage ? 

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