Technologie et caractéristiques des sondes

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Messagepar remy78 » Lun Juin 12, 2006 15:24 pm

Bonjour,

Le propos: connaître les technos des sondes à réponse linéaire (pas les CTN/CTP) et un peu mieux le millenium.

Hormis le problème d'encapsulation de la sonde à partir du composant de base, pour quelle(s) raison(s) ne peut-on utiliser directement une PT100 (1000) en entrée d'un automate de type millenium et doit-on délivrer un signal 0-10 volt via une carte interface ?

Millenium: les entrées de type analogique (AI) disposent d'un choix permettant de définir le type de signal: entrée 0-10, température 0-10 & potentiomètre 0-Vcc. Ce choix correspond-il à une simple représentation de la donnée acquise ou à une sélection du dispositif de mesure ? Si sélection d'une méthode de mesure, comment se fesse ? :D

Merci :D :D :D

Rémy
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Messagepar bernard42 » Lun Juin 12, 2006 16:20 pm

Bonjour rémy,

Le millénium dispose de deux choix pour acquérir une information sur une entrée analogique:
-L'une dite potentiométrique qui va permettre d'acquérir un signal compris entre 0V et la tension d'alimentation du millénium (s'applique donc uniquement à ceux disposant d'une alimentation continue). L'application la plus courante de ce principe consiste à gérer une consigne fournie par un potentiomètre (d'où le nom) et qui n'impose pas la fourniture d'une tension annexe. L'échantillon minimum sera donc de tension alim/256.
-L'autre 0-10V qui correspond couramment à la tension fournie par les convertisseur grandeur physique/tension.L'échantillon minimum sera donc de 10/256.

Alors pourquoi ne pas utiliser directement la grandeur physique fournie par notre Pt100(0) (Résistance) dite linéaire, en entrée du millénium, par l'intermédiaire d'un pont diviseur par exemple(générateur de thévenin). Parce que la tension fournie par ce générateur ne sera pas linéaire Uth=Ualim(Pt100/Pt100+R1).
Soit, nous allons utiliser un montage en pont de wheaston, où là, la tension fournie est linéaire et proportionnelle à la variation de grandeur physique. Pas de chance, la tension fournie n'a pas de référence avec la masse qui est le point commun de mesure de l'entrée analogique.

Pour cette raison, la solution habituellement retenue est de traiter la grandeur à mesurer par un convertisseur (peut importe la méthode), et de fournir l'information sous forme de tension 0-10V. Il faut savoir que si l'information est à transporter sur des distances importantes le convertisseur le plus adapté fournira un courant (souvent 4-20mA), mais cela le millénium se sait pas l'interpréter.

Je vois en me relisant que je ne suis pas d'une grande clarté...qu'un schéma vaudrait mieux que ce long discours...je le ferai si nécessaire

A+bernard42

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Messagepar andrebayle » Lun Juin 12, 2006 16:28 pm

Bonjour

Les automates ( pour un nombre d' E/S équivalent au M2 ) que j' utilise dans les stations de pompage coutent 1500 euro HT, sans les périphériques.

Les entrées de ces automates sont en 0-20mA , 4-20mA , 0-10V , 0-20V.

Ce qui veut dire qu' on est pas obligé d' acheter des périphériques de la même marque que l' automate.

Résumé : on peut y raccorder n' importe quoi, mais l' automate coute 1500 euro.

A savoir aussi que les entrées 4-20mA sont fragiles, c' est ce qui claque le plus souvent.

Est ce que ça répond à ta question ???? :D :D

André

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Messagepar p_bricoleur » Lun Juin 12, 2006 16:32 pm

Bonjour,

Paramètrage des fonctions analogiques

Les convertisseurs analogique numériques du Millenium transforment la tension aux bornes des entrées analogiques en valeur numérique de 0 à 255.

Pour le choix de l'intervalle (0-10V ou 0-24V), cela indique au Millenium sur quelle base il doit faire cette conversion, et on règle selon les caractèristiques du signal mesuré.

Par exemple, en 0-10V, 10V seront convertis en 255, alors qu'en 0-24V, ce sera environ 106.

Pour la nécessité de convertir le signal PT100 ou 1000

Le Millenium ne mesure que des tensions. Or les sondes PT sont des sondes dont la résistance varie (linéairement) avec la température.
Il faut donc d'abord un circuit qui répercute les variations de résistances de la sonde en variation équivalente de tension aux bornes d'entrée du Millénium.

Ensuite, les PT doivent être alimentées de manière précise : à courant constant (pour avoir une tension proportionnelle à leur résistance), et courant très faible (pour éviter l'auto-échauffement).

Et enfin, les variations de résistance en fonction de la température des sondes PT sont faibles (moins de 40 Ohm sur 100K) et doivent être amplifiées.

Les différents circuits électroniques proposés ici couvrent globalement tous ces besoins et sont indispensables pour adapter une sonde PT aux entrées du Millenium.

Note : il existe d'autres types de sondes autres que les PT, généralement moins précises, parfois plus faciles à adapter, mais cette fonction d'adaptation est toujours nécessaire.

Le problème a été vu par Crouzet qui propose de boitiers modulaires (comme un disjoncteur) adaptant les sondes les plus courantes aux entrées du Millenium. Mais ce boitier coûte entre 45 et 60 € selon les sources, pour UNE SEULE sonde.
D'où les efforts des électroniciens du forum pour produire un montage bon marché.

Cordialement
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Messagepar bernard42 » Lun Juin 12, 2006 16:55 pm

Rebonjour,

bien pour vos interventions andré et p-bricoleur, juste une pointe de détail sur le post de p-bricoleur qui indique:

"Pour le choix de l'intervalle (0-10V ou 0-24V), cela indique au Millenium sur quelle base il doit faire cette conversion, et on règle selon les caractèristiques du signal mesuré.

Par exemple, en 0-10V, 10V seront convertis en 255, alors qu'en 0-24V, ce sera environ 106. "

parce que nous disposons quasiment tous de millénium en 24Vcc, mais il s'agit bien de la tension d'alimentation qui sera la valeur max de tension en mode potentiomètre, pour ceux qui possèderait des MII 12Vcc.

A+Bernard42.

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Messagepar andrebayle » Lun Juin 12, 2006 17:04 pm

Pour préciser un peu plus.

Il est vrai que sur des longues distances ( 2Km pour mes stations de pompage), il est impensable ou plutôt impossible de vouloir travailler en 0-10 voire 0-20V ), à cause des chutes de tension .

Le 0-20 ou 4-20mA est incontournable.

Par contre, je pense que Crouzet a fait un choix stratégique au niveau de la fiabilité, en configurant ses entrées en 0-10V.

La fiabilité a elle aussi un prix.

Mais on a la chance d' avoir des électroniciens sur le forum, qui vont fortement contribuer à alléger la note des sondes, encore merci et bravo à eux.

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Messagepar remy78 » Lun Juin 12, 2006 17:14 pm

[quote="p_bricoleur"]

Les convertisseurs analogique numériques du Millenium transforment la tension aux bornes des entrées analogiques en valeur numérique de 0 à 255.

Pour le choix de l'intervalle (0-10V ou 0-24V), cela indique au Millenium sur quelle base il doit faire cette conversion, et on règle selon les caractèristiques du signal mesuré.

Par exemple, en 0-10V, 10V seront convertis en 255, alors qu'en 0-24V, ce sera environ 106.

Pour la nécessité de convertir le signal PT100 ou 1000

Le Millenium ne mesure que des tensions. Or les sondes PT sont des sondes dont la résistance varie (linéairement) avec la température.
Il faut donc d'abord un circuit qui répercute les variations de résistances de la sonde en variation équivalente de tension aux bornes d'entrée du Millénium.

Ensuite, les PT doivent être alimentées de manière précise : à courant constant (pour avoir une tension proportionnelle à leur résistance), et courant très faible (pour éviter l'auto-échauffement).

[/quote]

Donc, donc, le convertisseur Millenium est standard. Il est prévu pour être attaqué par un générateur de tension (impédance de sortie nulle) et son impédance d'entrée est négligeable dans les calculs. Ceci permet de l'adapter à toute source de tension (0-10, 0-Vcc), seul le pas d'échantillonnage change.

Reste une question (double), et de taille: que sont les sondes "propriétaires" et via cette question, qu'est-ce que, au niveau de la définition, un thermocouple.

Sur ma chaudière à gaz :evil: , la mesure de température ballon est faite par une sonde qui convertit la température en pression sur un disque cuivre qui va comander l'ouverture ou la fermeture du circuit. A ce que je sais, c'est ce qu'on appelle un thermocouple.

Alors, quels sont les tenants et aboutissants de toutes ces technologies :?:

Juste une question de culture générale...

Merci

Rémy
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Messagepar bernard42 » Lun Juin 12, 2006 17:21 pm

Salut André,

Je ne suis pas sûr que ce soit pour des raisons de fiabilité que Crouzet aie choisi le 0-10V, mais pour une raison de coût. Sans avoir pris le risque de démonter le millénium, interfacer une tension avec un simple décodeur analogique numérique est assez simple, surtout avec les microcontroleurs actuels qui disposent de série de ce type d'entrées. Passer d'un courant en numérique, sans être très complexe justifie un peu plus de composants, donc augmente le coût. Cela doit justifier aussi la différence avec des automates à 1500€, n'est pas?
Ceci n'est bien sûr qu' hypothèse de ma part...et n'entre pas dans le débat technique interessant.

A+ Bernard42

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Messagepar p_bricoleur » Lun Juin 12, 2006 18:31 pm

Rebonjour,

Effectivement, à cause des distances entre capteurs et automates et des pertes de tension en ligne induites, le standard "4-20 mA" a été et est toujours beaucoup utilisé.

Il travaille en variation de courant et non de tension dans les bornes 4-20 mA.
Il existe d'ailleurs des composants spécifiques à mettre près des capteurs pour gérer la boucle de courant et transformer en variation d'intensité des variations de tension (par exemple le XTR105).

La transformation du standard "4-20 mA" en tension n'est a priori pas compliquée. Il faut côté automate une résistance "de charge" précise et faire lire à l'automate la tension aux bornes de cette résistance, qui est forcément linéaire au courant.

Sur une résistance de 500 Ohm, on obtient 10 V à ses bornes pour 20 mA et 2 V à 4 mA (les 4 mA sont réservés à l'alimentation de la boucle, et ne représente pas une valeur mesurée viable, 0 mA est une valeur de détection de coupure de la boucle).
La boucle est alimenté en tension (c'est le plus facile), souvent en 24V.
La tension d'alimentation doit couvrir :
- la chute de tension dans les lignes (faible)
- l'alimentation du capteur (souvent de 5 à 24 V)
- la chute de tension dans la résistance de mesure

Sur le Millenium, les concepteurs devaient faire des choix.
Et comme de multiples dispositifs & standards existent et qu'il est impossible de tous les couvrir, ils ont choisi un accès direct au convertisseur analogique/numérique, qui travaille en tension.
Et de développer à mesure les modules d'adaptation nécessaires.

Cela permet de faire un automate économique, même si c'est au prix d'un coût "certain" des modules d'adaptation et des sondes spécifiques.

Cordialement
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Messagepar andrebayle » Lun Juin 12, 2006 18:36 pm

Bonjour Bernard

Le M2 est un automate dont les industries se servent , pour de petits traitements.

Mais il est aussi classé dans la catégorie domotique grand public.

Dans cette catégorie, on trouve ttes sortes de gens , à savoir celui qui , comme toi, est capable de décortiquer un M2, pour savoir comment on pourrait bien modifier la partie électronique, pour que...

Et puis, l' immense majorité des autres, dont moi, qui n' ont ni les connaissances, ni l' envie d' ouvrir le ventre du M2, pour voir ce qu' il y a dedans.

Ensuite dans cette catégorie il y quand même ceux ceux qui sont capables d' acheter / fabriquer un convertisseur et d' y adapter des sondes xxx.

Et il reste encore l' immense majorité de cette catégorie qui va acheter les sondes toutes montées , au prix public, ou à un prix groupement d' achat parce qu' ils n' ont pas envie de compliquer la vie.


Je pense sérieusement que Crouzet , désireux d' étendre son produit à un large public, n' a pas voulu être débordé au niveau SAV.

Qu' il a voulu vendre pas cher, ça coule de source quand on s' adresse au grand public

Et surtout , quand on vend un automate, c' est sympa de vendre aussi ce qui va autour.

Le marché étant ce qu' il est ...

Voilà. Quoi te dire de plus ???? :D

A+

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Messagepar kroutchef » Lun Juin 12, 2006 22:01 pm

A no-tv-tonight un thermocouple ce n'est pas cela !
C'est une soudure bi-composant qui une fois chauffé génère une tension proportionelle à la température... il en existe de normalisé dont on connait parfaitement les courbes de reponses ( certain multimètre ont même des entrés directes exemple type K )...
Les therrmocouples sont assez chers mais trés fiable et trés utilisé en industrie car il supportent de trés hautes températures > 1000°C
Rien a voir avec ton actionneur thermique dont j'ignore le nom...
Amitiés ensoleillées ...
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Messagepar remy78 » Lun Juin 12, 2006 22:11 pm

Bonsoir Kroutchef,

Est-ce basé sur le même principe que les charges s'accumulant dans une soudure entre deux métaux différents (plomberie) :?:

Merci

Rémy
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Messagepar kroutchef » Lun Juin 12, 2006 22:17 pm

Non dans le cas de la plomberie c'est une attaque galvanique > on réalise une pile avec les metaux et un electrolyte... l'eau > un courant electrique nait des différences de potentiels des métaux, il oxyde l'un d'eux et reduit l'autre...
Pour le thermocouple voir Wki à:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermocouple
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Messagepar olivierd » Lun Juin 12, 2006 23:45 pm

Rien à voir, mais je me suis toujours demandé, depuis que je sais ce qu'est un thermocouple (82) pourquoi on ne faisait pas des capteurs ou plus modestement des cellules photovoltaïques avec. Un couple au soleil (foyer de parabole), l'autre au froid, et le tour est joué, non???

Olivier
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Messagepar patrick07 » Mar Juin 13, 2006 1:14 am

Bonjour Olivier,

Parce que le rendement est trés faible. Pour les meilleurs de l'ordre de 3 à 5%, de mémoire, réservés au relais de radio en haute montagne alimentés par générateur à alcool (HIIIPSS !!! :lol: ). Le rendement faible provient de la dificulté de séparer (d'isoler) la source chaude de la froide. On en revient à un problème de thermodynamique et d'échangeurs, encore une fois... :twisted:

Mais il y a de nouvelles découvertes qui permetrait des rendements de 25% et surtout des puissances de l'ordre de 500Watts par cm²...là aussi ça marche en labo et dans nos maisons dans...........50 ans....

@+ Patrick
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