détection courant 150ma

Portrait de Arcania

Bonjour,
avec un équipement branché sur un accu de 12V, j'aimerai détecter un changement de consommation de 150ma à négligeable, 1ma ou inversement. Pour se faire, j'ai pensé à détecter la différence de tension aux bornes d'une résistance de  0,1ohm  , cette tension envoyée sur un ampli OP LM311 en différentiel avec une tension de référence,  mais je n'arrive pas à un résultat satisfaisant!!
Auriez vous une idée pour résoudre ce problème, merci de vos conseils
 

Portrait de hercule124

Bonjour,

l’idée est bonne mais je voudrais bien voir le schéma.

Portrait de Arcania

Bonsoir,

je suis parti du premier schéma où pour simulerla variation de courant , la 0,1ohm est reliée au +6v via une 47ohm pour simuler les ~150ma ou bien à la masse pour 0ma. Le potentiomètre sert à ajuster pour être à ~0,02mv +-

le deuxième schéma présente un gain de 300.  mais en changeant la valeur de référence avec le potentiomètre ou bien en intervertissant les entrées de l'ampli op rien n'y fait , je suis toujours à 0 ou 1 en sortie qq soit l'entrée!!

Portrait de Louis.D

Bonjour

Je ne vois pas comment tu pourrais détecter une différence d'intensité avec l'un ou l'autre de tes schémas. Je pensais que ta résistance était utilisée en shunt mais la c'est un diviseur de tension. Tu nous dit que ton montage est pour du 12 volts et je ne vois que du 6 volts sur tes schémas ???

Peux-t'on connaitre l'intensité initiale consommée par ton montage ?

Même monté en shunt ta résistance de 0.1 ohm sous une différence de 0.001 mA provoquera une variation de tension de ( U=RI) 0.1 * 0.001 = 0.0001 Volt, c'est très faible !

Portrait de Arcania

Bonjour,effectivement mon schéma présente une erreur, au lieu de 50ohm, lire 500ohm.L'objectif est de détecter la ddp de ~15mv ou 0 aux bornes de la 0,1ohm. Que cette résistance soit alimentée en 6V via une 500ohm ou bien une 1000ohm via 12v cela fait toujours ~15mv ( à la précision prés des résistances) . Mais cela ne change pas le résultat! Je n'arrive pas en sortie à détecter la différence aux bornes de la 0,1ohm entre 15m et 0mv là est bien mon problème....

Portrait de hercule124

Bonjour,

si tu veux contrôler la charge d'une accu , le schémas n'est pas bon.

le courant max de sortie du lm311 est de 50ma 

il te te faut un transistor et revoir ton schéma 

avec se schéma tu fais varier le courant de la led de 0 a 10ma.

lm311.jpg

Portrait de Louis.D

j'aimerai détecter un changement de consommation de 150ma à négligeable

Hercule ce n'est pas la charge qui l'intéresse, mais la variation de décharge ! Enfin c'est ce que je comprends dans ses explications !

Portrait de Arcania

Bonsoir , en effet, ce n'est pas ce qui m'intéresse! Je recherche comment détecter, par une valeur binaire , lorsque mon équipement consomme ~125ma  ou quasiment rien, <1ma. Pour se faire, j'ai pensé à mettre une 0,1ohm en serie de l'alim de cet équipement (12V)  et détecter ~12mv sur la 0,1ohm  ou quasiment rien à l'aide d'un ampli op lm311 par exemple, avec les schéma fourni. Mais cela ne marche pas.....maintenant où serait la solution ? J'ai mis une led en sortie, comme indicateur mais je recherche en fait 0 ou >~3V par exemple ou l'inverse.

Portrait de hercule124

Bonsoir,

 comment détecter, par une valeur binaire , lorsque mon équipement consomme ~125ma  ou quasiment rien, <1ma

salut louis D tu as de la chance de comprendre , moi je n'ai rien compris 

l’impédance d'entrée d'un aop est quasiment infini,ta résistance de 0.1 ohm en entrée non inverseuse je vois pas .

si tu veux comparer un courant en sortie de l'aop il faut une contre reaction .

ou alors utilise un montage convertisseur tension courant simple

convertisseur.jpg

Portrait de Louis.D

Mais son schéma ne correspond à rien du tout. Il veut connaitre la variation d'intensité débitée par la batterie. Le seul moyen que je connaisse c'est un shunt ! Mais en plus on ne connait pas l'intensité de débit initial 1, 10, 20, 50 100 ou ampères !

Portrait de Arcania

apparemment, il semble que mes explications sur ce que je veux faire ne soient pas bien comprises....je me répète.

L'objectif est de savoir si un équipement branché sur 12V consomme un courant de 125ma ou quasiment rien et de recevoir une information binaire de ces deux états. Pour ce faire, j'ai pensé à mettre une résistance de 0,1ohm en série avec cet équipement branché sur la batterie de 12v ( je pense que cela s'appelle un shunt...) puis d'exploiter la ddp aux bornes de cette résistance qui passe de 12,5mv à 0mv. Il me semble que c'est significatif et que cela est décelable? Comment faire ? L'ampli op avec le schéma que j'ai fourni ne donne pas les résultats escomptés, maintenant quel serait le bon montage , là est ma question...

Portrait de Louis.D

Ok mais ton schéma ne représente pas cela !

Merci de me rappeler ce qu'est un Shunt dont je fais référence dans plusieurs de mes messages !

Tu nous dis :

avec un équipement branché sur un accu de 12V, j'aimerai détecter un changement de consommation de 150ma à négligeable

Ce n'est pas du tout ce que tu nous annonce maintenant Selon ton dernier message tu veux savoir une consommation passe de 0 A  à  1 mA voire 150 mA peut être détéctée, c'est totalement différent.

Autrement dit consommation ou non consommation; mais pas changement !!!!!

Voilà comment se branche un Shunt ! Pas de résistance en série !!!!

Par contre si la consommation n'excède pas 1 A je te conseil d'utiliser un shunt de 1 Ohm 1 watt et non 0.1 Ohm.

Ton AOP ne te donnera jamais une valeur binaire mais une valeur Analogique.

Si tu veux avoir une valeur binaire utilise un module Arduino qui te donnera une valeur 1 ou 0 voir même une valeur numérique de 0 à 1000 ! Soit 0 mA à 1000 mA !

Si tu est intéressé par un montage avec un Arduino je peux te faire un tuto avec un plan et le code pour réaliser ce montage Avec une sortie 0  ou 5 V  selon qu'il y a consomation ou pas voir même une valeur  sur 8 bits ou encore une valeur sur une sortie série voire même les les trois en même temps !

Portrait de Arcania

parfait, au moins mon problème semble être compris!! il me semble ( dans mes explications) que la résistance est en série avec mon équipement ...non? (pas en parallèle!) et je mets cette résistance sur le pole négatif cela ne devrait pas changer grand chose... Maintenant je pensais que 0,1ohm serait négligeable pour mon équipement , j'ai mis des valeurs supérieures et au dela de 0,5ohm cela le perturbe, d'où mon choix à 0,1ohm. reste maintenant le fond du pb , comment détecter cette différence de cosommation de rien ( ou quasiment) à 125-150ma ? en cherchant sur internet , j'ai trouvé d'autres pistes, je vais les essayer , cela finira peut-être par marcher ...

Portrait de Louis.D

Si tu as 4 euros à dépenser utilise un Arduino tu auras exactement de que tu désires ! Il ne consomme que 50 mA

Portrait de Arcania

oui,parfait, 4euros c'est négligeable, excellent conseil!  si cela fait gagner beeaucoup de temps, mais un Arduino, c'est vague, et plus précisément de quoi s'agit-il exactement?

Portrait de hercule124

Bonjour,

voila un autre schéma qui tire de 10 a 130ma .

le principe  on applique une tension de 12.5mv sur l'entrée non inverseuse de l'aop

i=u*r  soit 12.5mv * 0.1 ohm = 125ma 

la diode permet d'avoir une tension de référence  0.7v sur le pont diviseur qui a son tour varie de 0 a 12.5mv.

le aop compare la tension sur le shunt avec la tension sur l'entrée non inverseuse et adapte la tension sur la sortie de l'aop qui va piloté le mosfet.

après si la tension d'alim est de  6v on peut adapté le schema 

j'ai négligé La puissance dissipée par le mosfet (échauffement), qui sera égale à Rdson x Id² (P = R * i²)

il faut prévoir un transistor mosfet canal N plus costaud , le 2n7000 va être trop juste

charge.jpg

Portrait de Arcania

merci pour ce schéma. Toutefois, je ne suis pas sûr que cela corresponde à mes besoins, je ne vois pas où est ma charge? Je ne souhaite pas réguler un courant mais bien détecter un courant (~125ma) ou son absence sur mon èquipement. Louis D. a bien représenté le schéma bloc.  L'idée d'utiliser un capteur Arduino, d'après ce que j'ai pu trouver à effet Hall semble intéressante. Toutefois, reste à trouver le bon composant (entre 5A (+probable),10A et 30A) et de s'assurer de la sensibilité à 125mA. Quand au prix, il semble qu'il faille le réévaluer un peu 8€ (à l'unité) mais cela reste raisonnable. Aussi il semblerait que la sortie ne soit pas binaire mais analogique et nécessite un certain traitement ...pour obtenir 0 ou 1

Portrait de Louis.D

Alors que fait on ?

Portrait de Arcania

oui, avec ce ACS712 , très intéressant, il faut rajouter à la sauce un microprocesseur qui possède un convertisseur A/D et qui pourra sortir après un petit traitement un 0 ou un 1, c'est quand même un petit investissement en temps !! le cout total (peut-être 20€) reste raisonnable, je pense que je vais tenter l'expérience!!

Portrait de Louis.D

Fais donc

Portrait de Walter

Si c'est une tensions continue qui est appliquée à ta charge, je ne suis pas sûre que la variation de courant soit suffisamment longue pour être détectée?

Je crois que Louis.D ta donnée la solution, si j'ai bien compris, tu met une resistance de shunt en série entre l'alimentation et ta charge et avec un µC ou un AOP tu compare la tension au borne de ton shunt pour savoir quel est l'intensité qui passe dedans.

Corrige moi Louis, si je dis des bêtises :)
 

Portrait de Louis.D

C'est exacte Walter.

Portrait de hercule124

Bonjour,

Le mieux c'est de lui présenter un schema avec l'aop , il va peut etre changer d'avis.

1_0.jpg

après son idée d'utilisé un  ACS712 n'est pas mauvaise ,le temps de réponse est de 5 µs dans le datasheet.

5 μs output rise time in response to step input current

je voudrais bien savoir pourquoi il veut convertir le résultat en binaire et dans quel but.

Portrait de Arcania

Bonjour, merci pour vos commentaires où le problème que j'ai soumis semble être compris, mes premières explications étaient sans conteste mal présentées alors que j'avais pensé simplement mettre une résistance de 0,1ohm en série avec mon équipement ( simulé par une 500ohm) et de détecter la présence ou non de 125ma (12,5mv) avec un ampli opérationnel. Mais mes compétences à mettre en oeuvre un ampli op ètant limitées, je n'y suis pas arrivé d'où mon appel à l'aide sur ce forum!! Je reste preneur d'une solution dans cette voie, mais les propositions dejà faites avec des ampli Op ne correspondent pas, à mon sens, à la résolution du problème. La proposition de Louis D d'utiliser un capteur à effet Hall pour détecter le courant semble bonne,( en attente de vérification, théoriquement il serait sensible à ~10ma et il me faut  125mA, il y a donc de la marge)  elle a l'inconvénient apparent de nécessiter un microprocesseur pour traiter le signal du capteur à effet Hall afin d'obtenir une réponse binaire. Mais ce projet s'incrivant dans un système de détection avec d'autres capteurs qui utilise déja un microprocesseur, cela en fait simplifie les choses!!

Portrait de Louis.D

Tu utilses un micro contrôleur peut savoir lequel ?

Portrait de Arcania

j'utilise un wemos

Portrait de hercule124

Bonjour,

nouveau schéma avec un aop si j'ai bien compris cette fois ci .

la tension sur le shunt de 0.1 ohm va varier de 1mv a 12mv dans mon exemple.

ensuite gain de 100 avec l'aop ad820 rail to rail  gain = (R1/R2)+1 (ampli non inverseur).

donc 100mv en sortie aop pour 1 mv sur le shunt.(ajuster par rv1).

on peut calculer la valeur numériser sur 10 bit.

ADC   N=(0.1*1024)/1.2= 85.33 correction sur 1.2v (12mv*100)=1.2v

peut etre recalculer sur 10mv.

si tu as le microcontrôleur adéquat il te reste a faire le code avec N.

ad820.jpg

Portrait de Louis.D

Pour faire fumer la Wemos bravo Hercule ! Tension MAX sur entrée analogique 3 V ! A 3.3 Volt elle fume 1 fois sur 2 ! (mon expérience).en plus il faut une alimentation en 5 Volt

Portrait de Arcania

Bonjour, merci Hercule pour cette proposition. En fait avant de poster ma demande d'aide, j'avais, parmis toute mes tentatives, essayé ce montage avec pour un jeu de résistances pour un gain de 300 sans succès car je croyais naïvement m'en sortir avec une sortie binaire...J'attends de pouvoir tester la capteur à effet Hall proposé par Louis.D qui devrait pouvoir se brancher directement sur l'entrée A0 de la Wemos ( il est prévu de 0 à 5v ??)

Portrait de hercule124

Bonjour,

Ton montage ne peut pas fonctionner comme présenté, l'idée d'utilisée l'AOP en comparateur ne fonctionne pas.

Mon schéma utilise un AOP AD820 rail to rail , mais ne fonctionne pas avec les composants légendaires lm741 ou lm311.

À l'inverse de Louis D, je partage mes idées c'est le but de ce forum.

Il parle d'une sortie de 5 volts, mais il se trompe, la sortie de l'AOP varie de 100mv à 1.2 volt pour le can avec une charge de 100 à 1kohm.(ça reste un exemple que l'on peut adapter à ça guise).

test.jpg

Le capteur hall est une bonne idée, j'espère que tu nous feras profiter de ton expérience.

Portrait de Louis.D

Oui mais si il met un jour une charge de plus forte puissance ???? Les 3 volts ne seront jamais atteint ?

Te serait-il possible de réaliser ce montage :

Attention :

Fil Rouge = + 12 V
Fil Vert      = 0 V

Avec le code suivant :

int Led = LED_BUILTIN, mA, mL;

void setup() {
  Serial.begin(115200); // Ou la valeur qui te conviendra
  pinMode(Led, OUTPUT);
  mL=1;
}

void loop() {
  mA = analogRead(A0);
  Serial.println(mA);
  digitalWrite(Led, HIGH);
  if (mA > mL)
    digitalWrite(Led, LOW);
  delay(300);
}

La valeur lue sur laconsole série peut te permettre d'optimiser la Valeur mL .

Si tu réalises ce montage, merci de nous communiquer le résultat.

Le montage peut supporter une charge de 30 mA et jusqu'à 30 A ! (si le shunt et la batterie le supporte biensur !! )

Portrait de Arcania

j'ai reçu ce matin le capteur à effet Hall!! Je ferais les essais des 2 solutions, capteur et résistance 0,1ohm semaine prochaine... c'est le week end des associations !!

Portrait de Arcania

Bonsoir, voici les résultats des premiers tests:

avec la résistance de 0,1ohm en série avec mon équipement :
- hors tension, ou équipement au repos : valeur de mA : 16
- équipement en consommation : mA : 32 à 35

avec le capteur à effet Hall :
- hors tension, ou équipement au repos : valeur de mA : 449
- équipement en consommation : mA : 440
idem mais avec programme calculant en flottant :
- hors tension, ou équipement au repos : valeur de mA :1,625
- équipement en consommation : mA : 1,8 à 1,9

les deux solutions permettent de bien détecter le changement de consommation, avec la résistance, le delta est plus significatif et surtout le montage beaucoup plus simple que le capeur à mettre en oeuvre!! D'autant qu'en mettant 0,2 ohm cela sera toujours tolérable par mon équipement et permettra un delta encore plus élevé!!  Le choix est vite fait

proramme en flottant :

float Sensibilite = 0.185;

  float tension_capteur = analogRead(A0)*(5.0 / 1023.0);   
  float I =(tension_capteur-2.5)/Sensibilite;
  Serial.print("Intensité en Ampères : ");
  Serial.println(I,3);
  delay(300);