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Convertisseur 0-10V ou 4-20mA en sonde passiv

Dernière réponse le 12 nov 2009 à 16:55:08 Manu1304, le 11 aoû 2009 à 12:25:52 
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Bonjour,

Je travaille en chaufferie et dispose de 2 régulateurs communicants pour gérer le chauffage, l'eau chaude, etc.
Le 1er est un SOFREL, et peut générer des signaux en 0-10 ou en 4-20mA.
Le 2nd est un SIEMENS, et n'accepte que des signaux de type "sonde passive/résistive", c'est à dire des sondes Pt100, Pt1000, Ni1000, etc.

Le SOFREL doit envoyer au SIEMENS une T° ambiante, qui est donc générée en 4-20m1 ou en 0-10V et reçue sur une entrée type Ni1000.

EXISTE-T'IL UN CONVERTISSEUR CAPABLE DE GéNéRER UN SIGNAL RéSISTIF (Ni1000...) A PARTIR D'UNE ENTRéE EN 4-20m1 / 0-10V ?



Merci beaucoup !!


Manu

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Maker06, le 11 aoû 2009 à 12:52:00

Salut,

qu'appelles-tu par signal résistif ?

Il existe tout un tas de convertisseurs en électroniques, de puissance ou non (apparament ton cas) mais je pourrais t'aider que si tu m'expliques ce qu'est qu'un signal resistif ?

Répondre à Maker06

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Manu1304, le 11 aoû 2009 à 14:46:11

Salut Maker06,

Une sonde dite 'passive' ou 'résistive' est un élément opposant une résistance au courant qui le traverse, fonction de la température (car en ce qui me concerne, il s'agit de sondes de T° ^^). Ainsi, par une mesure simultanée du courant et de l'intensité qui traverse cet élément (en pratique l'une des 2 grandeurs est imposée, et on mesure la seconde grandeur), on déduit la résistance de l'élément R=U/I. Connaissant la variation de la résistance de l'élément en fonction de la T° (ie. la loi R=f(T°)), on peut remonter à la T° imposée à l'élément.

Le travail du régulateur est donc de générer un courant à travers la sonde de T° (ou d'imposer une tension à ses bornes), de mesurer la tension à ses bornes (respectivmeent le courant qui la traverse), et d'en déduire la T° équivalente.

Ce type de sonde est 'passive' ou 'résistive'. Sauf erreur, une sonde 'Ni 1000' signifie que la sonde de T° est en Nickel, et que la valeur de sa résistance à 0°C est 1000ohm. A généraliser aux sondes Ni/Pt/100/1000 etc, chacune offrant certaines caractéristiques de mesure (plage supportée, précision, etc).


Une sonde 'active', dite plutôt 'sonde 0-10Volt' ou 'sonde 4-20mA', génère elle-même une tension (variant de 0 à 10V) ou un courant (...mA). Cette sonde ne doit plus être connectée à une entrée du régulateur type 'sonde passive', mais à une entrée 0-10V ou 4-20mA. Désormais le régulateur ne mesure pas la résistance de la sonde via le couple tension/intensité, mais convertit directement le signal en valeur de T° équivalente.


Ainsi, le travail du convertisseur recherché serait d'offrir une résistance au courant (donc raccordable sur le bornier du régulateur SIEMENS, car de type 'sonde passive') équivalente à la tension (ou au courant) générée par ma sortie 0-10volt (respectivement 4-20mA) du SOFREL.
La chaîne de lecture est celle-ci :

Sonde radio de T° ambiante
--> (radio) : SOFREL : (sortie 4-20mA par ex)
--> (entrée 4-20mA) : convertisseur : (sortie 'résistive')
--> (entrée 'résistive', Ni 1000) : SIEMENS
--> T°ambiante mesurée

En espérant avoir répondu à ta question !

Répondre à Manu1304

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Maker06, le 11 aoû 2009 à 15:03:00

Ah ca y est je pense avoir compris : en fait tu voudrais un convertisseur qui offre une tension en sortie ou un courant proportionnel à la résistance de ta sonde ?

si c'est bien ca alors ca n'est pas bien compliqué, tu peux fabriquer le convertisseur toi-même !

En effet tu aurai besoin d'une alimentation 10V, d'une seconde résistance et tu pourrai ainsi faire un pont diviseur de tension. Tu aura une tension de sortie qui variera uniquement en fonction de la valeur de la résistance de ta sonde.

Si c'est bien ca alors je continue

Répondre à Maker06

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Manu1304, le 11 aoû 2009 à 15:30:59

Eh non, ça ce sont les convertisseurs classiques, ou le travail du régulateur tel que je te l'ai décrit juste avant !

Je reprends :
- 1er cas : type de sonde PASSIVE/RESISTIVE, entrée régulateur : RESISTIVE
Schéma-type : T° imposée (ambiante, etc) à la sonde passive --> résistance de la sonde image de la T° --> mesure de la résistance par le couple tension/intensité (par le régulateur) --> de la résistance mesurée on déduit la T° imposée (travail du régulateur avec une simple table de correspondance "résistance/température")

- 2nd cas : type de sonde PASSIVE/RESISTIVE, entrée régulateur : 4-20mA ou 0-10VIl faut désormais un convertisseur classique : entrée Ni/Pt1000(sonde résistive...) --> sortie 4-20mA ou 0-10V que l'on intercale entre les 2. Le convertisseur mesure la résistance de la sonde, génère une tension ou un courant image de cette résistance, l'envoie sur la borne 4-20mA ou 0-10V du régulateur, qui en déduit la T) avec cette fois-ci une table "tension ou intensité / température".

- 3ème cas : type de sonde 4-20mA ou 0-10V, entrée régulateur : 4-20mA ou 0-10VPlus besoin de convertisseur ! Il s'agit désormais d'une sonde 'active', qui génère elle-même un courant ou une tension, et il suffit de la brancher sur la borne 4-20mA ou 0-10V du régulateur, qui en déduit la T° avec la même table "tension ou intensité / température".

- 4ème cas : type de sonde 4-20mA ou 0-10V, entrée régulateur : RESISTIVE
Il faut donc que le convertisseur offre en sortie une résistance que pourra 'lire' le régulateur, comme dans le 1er cas. Et en entrée, il faut qu'il accepte du 4-20mA ou 0-10V.
Il faut donc que sa résistance varie en fonction du courant/de l'intensité dont il dispose à l'entrée.
Schéma des tables :
*T°/tension ou courant (par le SOFREL, qui joue le rôle d'une sonde en 4-10mA ou 0-10V au choix)
*tension ou courant/résistance (par le convertisseur que je recherche s'il existe !)
*resistance/T° (par le SIEMENS, le régulateur).

Répondre à Manu1304

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Maker06, le 11 aoû 2009 à 16:20:00

D'accord c'est donc l'inverse de ce que j'avais compris...

En effet ce type de régulateur ne doit pas courir les rues, je n'en ai jamais entendu parler.
Il y a peut-être des montages électroniques capable de faire varier une résisctance mais je n'en connais pas.

Ce que je connais, par contre c'est de faire varier une capacité à l'aide d'une tension, ce composant s'appelle varicap.

Par contre il y a les transistors à effet de champ (MOSFET, JFET) qui ont leur résistance interne qui diminue lorsque la tension à la base augmente, mais je ne pense pas que la variation de la résistance soit assez importante pour ton application.

Répondre à Maker06

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Manu1304, le 11 aoû 2009 à 17:04:54

"D'accord c'est donc l'inverse de ce que j'avais compris... "
Oui, et c'est bien normal !

"En effet ce type de régulateur ne doit pas courir les rues, je n'en ai jamais entendu parler."
Je suis bien d'accord, idem pour moi et les gens de mon métier.
Je sais que c'est tiré par les cheveux, mais je dois composer avec ce dont je dispose en chaufferie, et le SIEMENS ne réalisant que des mesures 'passifs/résistifs', et non une lecture de tension/intensité directe, je dois trouver un moyen de lui faire manger ce qu'il attend...

"Il y a peut-être des montages électroniques capable de faire varier une résisctance mais je n'en connais pas."
Je ne connais pas ces montages, mais on pourrait par exemple mettre à profit l'effet joule du courant généré par le SOFREL:
- on sait que la résistance d'un matériau varie en fonction de sa T° (base de la mesure de la T° par une sonde) ;
- l'effet joule est la part de l'énergie électrique 'cédée' au matériau sous la forme de chaleur (= d'une élévation de la T° du matériau) lors de la traversée du courant.
Ainsi la résistance d'un matériau varie naturellement lors de la traversée du courant. Les résistances du commerce sont vendues avec une imprécision (3 +/- 0,5 Ohm...) qui tient compte de cette variation. Les applications classiques des résistances fait que l'on cherche, à la conception des résistances, qu'elles soient les plus constantes possible. A l'inverse, on pourrait choisir un matériau très sensible à l'effet joule (élévation rapide de sa T°), et dont la résistance soit très sensible à la T° (exactement comme pour les sondes). On aurait alors le schéma : augmention de la T° ambiante (par ex)/ augmentation de l'intensité du courant généré par le SOFREL/ augmention de la T° du matériau du convertisseur/ diminution de sa résistance/ mesure de la résistance par le SIEMENS/ déduction de la T°ambiante (avec une table)
En commandant l'intensité avec le SOFREL, et donc indirectement la résistance du convertisseur, je ne sais pas si on peut mesurer à nouveau cette résistance avec le SIEMENS. Le mieux serait d'utiliser dans un seul bloc :
- une résistance de chauffe afin d'établir "dans le bloc" une température image de l'intensité générée par le SOFREL
- une sonde de T° (de type passif pour mon problème bien entendu !!) collée à cette résistance de chauffe.

On aurait donc la chaîne :
variation de T°ambiante
--> variation de l'intensité générée par le SOFREL (4-20mA)
--> variation de la T° du "bloc" du convertisseur grâce à la résistance de chauffe
--> variation de la résistance de la sonde de T° du "bloc" du convertisseur
--> mesure de cette résistance par le SIEMENS, déduction de la T° ambiante
Voilà, en théorie c'est pas si compliqué même si ça semble tiré par les cheveux... Normal vu que je cherche de faire une conversion "à l'envers" du sens classique ! En pratique, c'est plus difficile, un convertisseur comme celui-là, pour l'utiliser de manière sûre, je n'y crois pas ^^


"Ce que je connais, par contre c'est de faire varier une capacité à l'aide d'une tension, ce composant s'appelle varicap."
Ah, ça, connais po ! ^^

"Par contre il y a les transistors à effet de champ (MOSFET, JFET) qui ont leur résistance interne qui diminue lorsque la tension à la base augmente, mais je ne pense pas que la variation de la résistance soit assez importante pour ton application"
Peut être avec un ampli...
Merci pour avoir pris le temps de me lire.
J'espère que tu auras aussi appris klk trucs sur les sondes !
Je continue à chercher de mon côté...
++ !

Répondre à Manu1304

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Maker06, le 11 aoû 2009 à 20:49:52

En ce qui concerne les résistances et leur imprecision ( allant de 0,5% à 10% de leur valeur) je ne suis pas certain que ce soit directement liè aux variations de températures car certaines résistances sont produites à "l'arrache" lorsqu'il n'y a pas besoin de précision tandis que d'autres sont trés précises pour des montages complexes necessitant une trés grande précision de chaque composants.

Quoi qu'il en soit merci de m'avoir appris autant de choses sur les sondes !

Je me souviens qu'en cour j'avais vu des montages appelés conditionneurs et qui permettaient d'avoir différentes grandeurs en sortie en partant d'un capteur. C'est peut-être de ce côté là qu'il faut chercher ...

Bon courage !

Répondre à Maker06

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Manu1304, le 12 aoû 2009 à 11:30:40

""En ce qui concerne les résistances et leur imprecision ( allant de 0,5% à 10% de leur valeur) je ne suis pas certain que ce soit directement liè aux variations de températures""
Moi non plus, c'est une hypothèse ^^ (sachant qu'on connait l'influence que peut avoir la T° sur la résistivité d'un matériau (et c'est à la base des sondes de T°!), que les résistances chauffent quand on les soumet à un courant, et qu'elles ont une imprécision... ). Les variations de T° sont sans une cause (parmi d'autres !) d'imprécision sur la résistance.

""car certaines résistances sont produites à "l'arrache" lorsqu'il n'y a pas besoin de précision tandis que d'autres sont trés précises pour des montages complexes necessitant une trés grande précision de chaque composants.""
Oui, et je pense qu'avoir une valeur résistance constante quelque soit la T° à laquelle est soumis la résistance est un des critères du constructeur...

""Quoi qu'il en soit merci de m'avoir appris autant de choses sur les sondes ! ""
No pb, j'avais pas trop le temps de développer autant, mais je suis bien content de l'avoir pris et que ça t'ait servi ! :D

""Je me souviens qu'en cour j'avais vu des montages appelés conditionneurs et qui permettaient d'avoir différentes grandeurs en sortie en partant d'un capteur. C'est peut-être de ce côté là qu'il faut chercher ... ""
Oui, ça à l'air d'être une bonne piste !!


""Bon courage !""
A toi aussi... bonne journée ! =]

Répondre à Manu1304

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keto, le 15 sep 2009 à 07:22:26

Je pense que ce que tu cherche s'appelle un transmetteur, que tu trouveras chez un vendeur de materiel de mesure de temperature...chaque type de sonde de température a sont transmetteur qui va bien, genre chez elliwell, si tu veut faire du bricolage, branche ton oscillot, fait des essai avec des température différente et regarde comment ta mesure évolue, sach que ce n'est pas proportionnelle tous le temps.

sinon le plus simple et le transmetteur de température, tu branche ta sonde, tu paramètre ton appareil avec le type de sonde, tu regle l'offset, et ensuite tu a un signale 0-10V, 4-20mA, 0-20mA, suivant ce que tu as paramètrer.

Salut

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 juan2rod, le 12 nov 2009 à 16:55:08

Bonjour
ton convertisseur exciste pour aller du resistif >>>vers>>> le 0-10v mais pas le contraire tu sera obligé de l'inventer ou au mieux tu fais un devis de sonde ni 1000 en applique + du cable 1 paire pour ton client c'est le plus simple . dans ton cas; faire communiquer un regulateur qui parle tchaitchene et l'autre Inuit , j'éspère que depuis le temps il ne t'empèche pas de dormir
allez salut à toi et bon courage

Répondre à juan2rod