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Sujet: Simulateur de resistance

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Dipsy2207

9 messages

De passage
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Read post 03-01-2011 17:18

Bonjour

Je suis à la recherche d'un bout de schéma permettant de realiser un montage qui soit un simulateur d'impédance (seulement ohmique). Je souhaite avoir une étendu de génération de quelques ohms à quelque kilo ohms. Pour des tensions continu.

L'utilisation d'un mosfet en régime linéaire n'est pas adapté.

Quels autres moyens y a t il ?


Cordialement

pinou29

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Read post 03-01-2011 20:35

Bonjour.
C'est pas ce que l'on appelait une boîte à décade ?
On fabriquait ça à partir de contacteurs rotatifs et de résistances de précision il y a ouuuuuuuuuuuuuuuhhhhhhhhhhhhhhh, longtemps.
J'ai trouvé ce schéma, on peu en extraire la boîte à résistances:

http://tsfsepelliere44.e-monsite.com/rubrique,7-en-1,407479.html

http://s1.e-monsite.com/2009/05/23/137641637-en-1-schema-pdf.pdf

Bonne semaine.
Bernard.

Modifié par pinou29 le 04-01-2011 10:58

Dipsy2207

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Read post 04-01-2011 13:24

Merci pour la solution de boite a decade. J'ai besoin d'un variation de valeur continue et non d'un passage par saut de valeur. Car mon but au final et de pouvoir de le commande de façon analogique.

Loblick

447 messages

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Read post 04-01-2011 13:33

Bonjour,

Pourrais-tu nous préciser la finalité du montage?
J'ai bien dans l'idée les DAC Pot, mais la plage de variation est plutôt courte et on les utilise plus en mode potentiomètrique!!

Suivant le besoin, d'autres idées peuvent surgir!

Loïc

Dipsy2207

9 messages

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Read post 04-01-2011 13:38

Merci pour la solution de boite a decade.

Mais j'ai besoin d'un variation de valeur continue et non d'un passage par saut de valeur.

Car mon but au final est de pouvoir de le commande de façon analogique ou bien numerique.

Le but final du montage est de simuler une resistance (PT100 et plus si possible) pour une verification fonctionnelle du produit.

Je connais les potentiomeres numerique mais ils ont les memes problemes que la boite à decades.

Sinon j'avais pensé a la capacite commuté, mais le probleme c'est que j'ai un comportement discontinue qui peu me poser un probleme pour mon montage.

Le systeme de generation d'impedance est integre dans des equipements tels que calibrateur de process.

Donc il a possible d'avoir un circuit assez integré.

Modifié par Dipsy2207 le 04-01-2011 13:49

PPA94

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Read post 04-01-2011 14:12

Il y a les optocoupleurs basés sur une LDR, la dynamique est assez bonne, et avec un aop et le feedback adéquat, la linéarité serait bonne.
Par exemple: http://fr.farnell.com/silonex/nsl-32sr2/optocoupleur-resistif-o-p/dp/3692206
Modif: ici la datasheet plus lisible (autre composant similaire).

Modifié par PPA94 le 04-01-2011 14:39

PPA94

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Read post 04-01-2011 19:02

On peut aussi faire un simulateur de résistance comme ceci (pas testé mais le principe y est) :

Dipsy2207

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Read post 04-01-2011 19:15

Merci pour le schéma, mais autant mettre un potentiomètre, cela évite pas mal de problème.

Par contre je ne connaissais pas la LDR.Il faut que je creuse. Ce composant a l'air d'être limite en terme de puissance dissipe mais ce problème n'est surement pas une limitation

Modifié par Dipsy2207 le 04-01-2011 19:17

Modifié par Dipsy2207 le 04-01-2011 19:31

PPA94

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Read post 04-01-2011 20:06

Dipsy2207Merci pour le schéma, mais autant mettre un potentiomètre, cela évite pas mal de problème.

Bin, justement je me demandais depuis le début pourquoi ne mets-il pas un potentiomètre???
Alors ce schéma simule une valeur quelconque de résistance, en changeant uniquement R1 sans changer de potentiomètre. d'autre part R1 peur être commutée pour avoir plusieurs gammes... En mettant un aop de puissance, on peut aussi avoir plus de courant...

Dipsy2207

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Read post 04-01-2011 20:18

PPA94
Dipsy2207Merci pour le schéma, mais autant mettre un potentiomètre, cela évite pas mal de problème.

Bin, justement je me demandais depuis le début pourquoi ne mets-il pas un potentiomètre???
Alors ce schéma simule une valeur quelconque de résistance, en changeant uniquement R1 sans changer de potentiomètre. d'autre part R1 peur être commutée pour avoir plusieurs gammes... En mettant un aop de puissance, on peut aussi avoir plus de courant...


Le but est de pouvoir piloter la valeur de façon électronique car je ne veux pas que l'operateur agisse dessus.

De plus trouver un potentiometre motorise coute tres cher. La plupart des potentiomètres que l'on trouve sont fait avec un fil bobine (potentiomètre multi-tours) ce qui fait que la valeur évolue par pas et non de façon linéaire.

YMasquel

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Expert
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Read post 04-01-2011 20:39

Bonjour Florent,

Pourquoi ne pas motoriser toi-même un potentiomètre multi-tours de précision avec un moteur pas à pas, un 200 pas par tour avec l'utilisation de micro-pas 1/32 fait un tour en 6400 pas et si on utilise un potentiomètre 10 tours chaque pas réalise 1/64000 de la valeur du potentiomètre. Ou même un moteur asservi?

Bien entendu, pour l'électronicien pur, la mécanique serait plus compliquée à mener à bien mais c'est parfaitement réalisable.

Amicalement, Yves.

PPA94

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Read post 04-01-2011 22:06

Dipsy2207
Le but est de pouvoir piloter la valeur de façon électronique car je ne veux pas que l'operateur agisse dessus.

Et si tu nous disais tout depuis le début, ça nous éviterait de cogiter pour rien...
1) Commandé par quoi?
2) Quelle puissance?
3) Quelle plage de tension?
4) Quel pas minimal?
5) Quelle précision / quelle stabilité?
6) Quelle bande passante?
6) Quel budget?
7) Quelle quantité?

Dipsy2207

9 messages

De passage
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Read post 04-01-2011 22:12

Bien sur la solution est possible mais

Il n'est pas très facile de faire l'accouplement entre l'axe du moteur et celui du potentiomètre. De plus si tu ouvre un potentiomètre VISHAY 10 tours tu verra qu'a l'intérieur le fil est bobine donc la valeur de la résistance va varie par saut. Autre point le système est assez encombrant.

Le seul type de potentiomètre varie de façon linéaire sont le moteur avec un couche de carbone.

Cordialement

Dipsy2207

9 messages

De passage
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Read post 04-01-2011 22:20

1) Commandé par quoi?

Par un valeur analogique ou bien MLI, c'est à voir en fonction du montage, je m'adapterai

2) Quelle puissance?

max: 1/2 W mais je pense me limiter pour l'instant au 1/8W

3) Quelle plage de tension?

0 à 30 Vdc

4) Quel pas minimal?

inférieur à 0.5 ohms

5) Quelle précision / quelle stabilité?

Précision inférieur à 0.1 ohms. Pour l'instant mon équipement et pour mon labo personnel alors pour la stabilité je ferais avec ce que j'obtiens

6) Quelle bande passante?

Pour l'instant 1 Khz

6) Quel budget?

max 100 euros

7) Quelle quantité?

1 seul pièce c'est un prototype pour l'instant.

obdh

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Habitué
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Read post 04-01-2011 22:23

Il existe en effet des charges actives (chez HP par exemple) que l'on peut piloter en mode I, U ou R. Mais ça vaut une fortune.
J'ai moi aussi la problématique de calibrer des convertisseurs de sondes PT1000, et j'ai déjà réfléchi un peu à un schéma, sans aller plus loin. Les potentiomètres numériques ont un nombre de pas trop faible et des valeurs de résistances trop élevées et sur une plage inadaptée, il faut donc un circuit plus complexe avec une commande par DAC plus classique. Et pour des PT1000, les variations de résistance sont faibles, de 800 à 1500 ohms typiquement.
Avec un DAC 16 ou 18 bits et des amplis op de précision, on doit pouvoir faire quelque chose. Le premier qui trouve...

Loblick

447 messages

Habitué
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Read post 04-01-2011 22:45

ça me fait penser aux circuits de commande pour les LED, qu'on pilote à I constant!

On peut imaginer un truc avec un MOS en tout ou rien piloter à grande fréquence (quelques dizaine de kHz), avec une self de lissage du courant en série...

En mesurant U aux bornes et I dans la branche, on en déduit R...
Ensuite, reste à faire un bout de régulation PWM = f(U,I)

Pour la dynamique, le plus dur est de mesurer I et U finement sur une grande plage...

Je plane complétement ou ça vous parait faisable?

PPA94

68 messages

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Read post 04-01-2011 23:16

Bon, avec les optos-ldr je propose une idée de ce genre :

Pour la puissance, il suffit de mettre plusieurs optos en sortie, les led en série et les ldr en //.
C'est commandé en tension.
La B.P. est impec.
Manque sans doute quelques capas pour la stabilité.

(oups: j'ai mis le rég à l'envers !)

Modifié par PPA94 le 04-01-2011 23:18

obdh

229 messages

Habitué
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Read post 05-01-2011 23:43

L'utilisation de plusieurs potentiomètres numériques, en association à définir, genre AD8400, est finalement peut-être une solution à envisager. Leur coût est modique, et avec un soft de calcul et de calibration, c'est peut-être jouable.

Dipsy2207

9 messages

De passage
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Read post 06-01-2011 13:42

L'utilisation d'un AD8400 revient au meme effet que l'utilisation d'une boite à decade, la valeur varie de facon discontinue, par pas plus ou moins grand.

Par contre le systeme à base de LDR est pas mal, mais il faut juste resoudre l'inconvenient d'utiliser 2 composants
Car il va etre tres difficile d'obtenir un mesure fiable car les 2 composants n'auront pas la meme dynamique.

Je me demande si cela ne vaudrai pas le coup de ce fabriquer un dispositif equivalent.

obdh

229 messages

Habitué
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Read post 06-01-2011 14:27

Si les pas du potentiomètre numérique sont assez fins, je ne vois pas où est le problème. D'où l'idée d'en associer plusieurs pour avoir la résolution assez fine. De toute façon, s'il y a un PC qui commande, il y aura forcément une quantification à un moment. Même avec un potentiomètre motorisé... La solution à base d'opto-coupleur soulève pas mal de questions...et sera aussi commandée par un DAC ! Mais c'est une voie à creuser.

YMasquel

2501 messages

Expert
Expert

Read post 06-01-2011 15:19

Bonjour Florent,

Quel que soit le composant utilisé, si le mode de commande est basé sur l'électronique digitale et même si l'utilisation de composants est envisagée, la variation sera sous la forme d'un escalier avec les angles plus ou moins arrondis et les degrés plus ou moins espacés en fonction de la sophistication du montage et du nombre de pas que rend possible le DAC. Voilà pour le niveau de définition de la précision. En cela un moteur pas à pas de 200 pas par tour fonctionnant en mode 32 micro-pas (6400 niveaux) peut rivaliser avec un DAC 12 bits (4096 niveaux) et plus avec un réducteur mécanique sur le potentiomètre mais cela ne semble pas intéresser les électroniciens. Pourtant les potentiomètres multitours n'ont pas si mauvaise réputation quant à leur linéarité puisqu'on les rencontre dans les instruments de mesure réputés.

L'utilisation de LDR peut sembler intéressante mais je n'ai pas connaissance de beaucoup de modèles descendant sous les 100 Ohms et le problème exposé en (1) reste posé car le niveau de luminosité de l'émetteur ne sera pas plus analogique que son mode de commande. On en revient toujours au même problème.

Amicalement, Yves.

obdh

229 messages

Habitué
Habitué

Read post 06-01-2011 19:22

Je suis aussi intéressé par une solution. Le potentiomètre me gêne pour son encombrement et la répétabilité, mais je me trompe peut-être. La solution à base de LDR me fait craindre aussi un certain nombre de défauts. Mais je n'ai pas d'avis péremptoire, c'est en explorant des voies qui semblent parfois inintéressantes qu'on trouve les meilleures. Le seul problème est que certaines nécessitent des tests réels pour conclure, étant difficiles à simuler avec leurs défauts, cela prend du temps et demande du soin si on veut que le test soit significatif. Donc, la discussion reste ouverte. Le montage ne devra pas utiliser de composants vraiment trop coûteux, mais c'est quasiment la seule limitation, en plus de rester raisonnablement simple.

Anneo

1273 messages

Expert
Expert

Read post 06-01-2011 21:55

Bonsoir,
il y a encore un systeme de ouuuuuuuuuuuhhhhhhhhh,longtemps.
On se rappele des machine a coudre avec le moteur regle par une pedale?
La dedans ce trouve un tube rempli de comprimees grafite.
Quand on pouse le pedale les pastilles sont presse plus ou moins fort les une contre les autres.Comme resistance serie variable ca sert a varier le moteur.
J'ai vu le meme principe dans du materiel militaire pour le reglage automatique du courant filaments des tubes.La c'etait un ressort et un solenoide pour diminuer la pression du ressort.
Avec un engin pareil il suffit d'etablier le raport courant-solenoide/resistance pour avoir une resistance ajustable par un courant.
Anne

obdh

229 messages

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Read post 06-01-2011 23:52

Super !!! Comme les microphones à charbon des vieux téléphones, qui sont en effet de simples résistance variables. On peut ainsi avoir une commande pneumatique.
Bon, après avoir bien ri (merci), on doit pouvoir connaître à tout moment la résistance définie, soit par calibration initiale et avec une répétabilité suffisante, soit par asservissement mais qui nécessite une information de retour fidèle...

domlas

332 messages

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Read post 07-01-2011 00:08

Oui je me souviens de ce type de "rhéostat" à plaques de carbone.
Quand j'étais chez Simca à Poissy (vers 1970 !) au contrôle d'homologation de l'équipement électrique auto, on utilisait ce genre d'engin pour tester les batteries.

Un des tests consistait à chronométrer le temps pour décharger la batterie sous un courant équivalent à celui demandé par le démarreur soit entre 150 et 250A. On montait donc un circuit composé de ce "rhéostat" à plaques de graphite (une cinquantaine environ) d'à peu près 10x10cm et 5mm d'épaisseur insérées dans une sorte d'étau ou des manettes à vis permettaient de plus ou moins comprimer les plaques. Plus on serrait plus la résistance diminuait. Un shunt raccordé à un ampèremètre permettait de vérifier l'intensité et l'on chronométrait combien de temps la tension mettait pour atteindre le seuil de décharge, au moins une bonne dizaine de minutes.
Ca fumait pas mal à la fin et les plaques arrivaient à rougir. Une bonne heure de refroidissement était ensuite un minimum.

Mais avec un modèle plus petit ca pourrait peut-être faire la solution pour ton cas car la variation de résistance est parfaitement analogique.

obdh

229 messages

Habitué
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Read post 07-01-2011 00:35

Ce sera très probablement un DAC R/2R avec un ou deux ampli-op de précision à côté. A suivre.

FabLab

107 messages

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Visiteur régulier

Read post 07-01-2011 09:49

Il suffit d'utiliser un transitor mosfet canal N par exemple.
on le polarise dans sa region ohmique par la grille et selon la tension appliquée sur la grille par le potentiometre vous obtiendrez une sorte de resistance de puissance variable.

j'ai realisé une charge fictive de ce type pour mon labo, nous avions besoin de tester des cartes electroniques soumisses a de forts courants.

fabrice

obdh

229 messages

Habitué
Habitué

Read post 07-01-2011 10:45

Pour des applications du type charge active de puissance, le mosfet est en effet la première idée. Mais dans le cas discuté, il faut simuler des résistances très précises, linéaires et stables. L'utilisation d'un mosfet me semble moins évidente, mais pourquoi pas.
Je pense que la solution la plus simple repose sur un ampli à transconductance. C'est facile à simuler (LTSpice), j'en ai dans les tiroirs, je vais me pencher sur la question

Modifié par obdh le 07-01-2011 11:08

Modifié par obdh le 07-01-2011 21:54

Anneo

1273 messages

Expert
Expert

Read post 08-01-2011 13:37

Peut etre avec un coupleur comme celui ci ?
Anne

AttachmentH11F1M.pdf

obdh

229 messages

Habitué
Habitué

Read post 08-01-2011 14:45

Le problème est toujours de pouvoir ajuster la résistance à une valeur voulue, sans connaître la tension et le courant qui seront appliqués. Et l'asservissement n'est pas franchement évident.
Je n'ai pas vraiment creusé plus, mais un ampli à transconductance à gain variable doit convenir, il y a par exemple le LM13700. Je ferai un essai dans quelques jours.
http://www.national.com/ds/LM/LM13700.pdf
Mais le H11F1M est très intéressant, je ne le connaissais pas.

Modifié par obdh le 08-01-2011 14:49

Modifié par obdh le 08-01-2011 14:50

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