Utiliser une CTN pour la commande en Temperature

[aki]

L'idée est de récuperer des sondes "CTN" (coeff. température négative), dont la resistance electrique diminue quand la T° augmente.
En ajoutant une resistance variable et un transistor avant la commande du relais, on pourait ajuster la temperature de commande du relais.
Petit shema [edit: modif shema: relais avant transistor]:


Le but est d'avoir une sonde bien étanche en contact avec l'huile, réglable à la T° souhaitée.
Nota: En connaissant les caracteristiques de la CTN et après calcul, on peut remplacer la varistance par une resistance fixe pour avoir une T° donnée.

Le tout devrait revenir à quelques petits euros.

D'après les mesures de Macromalhuile37, les divers CTN qu'il a testé ont les memes caracteristiques:



Macromalhuile37 voudrait meme utiliser un circuit NE555 pour commander les electrovannes de ses deux reservoires et augmenter le melange progressivement:
Au début, seule la vanne GO est ouverte.
A partir de, mettons 40°, plus la t° monte, plus on ouvre la vanne "huile" longtemps par rapport à la vanne "GO".
A partir de 70°, on ouvre que la vanne "huile"

Voilà l'idée. Des electroniciens dans le coin?

[nikkoc@m]

cool bon je suis peut etre pas pour l'uverture progressive...
mais pouir le system simple de thermostat je sui le projet..
dsl mes compétences sont limitées sur le transistor

[Macromalhuile37]

Salut ! le coup de l'augmentation progressive du temps d'ouverture de l'EV d'HV simultanément a une diminution de celle de GO j'avais pensé a ca quand ma pompe n'était pas bouclée sur les deux reseaux maintenant avec ma pompe toujours bouclée le pourcentage monte progressivement alors quand le moulin atteint env 50/60° je Bascule et la sauce monte gentiment en pourcentage sur la fin de la chauffe moteur. Je rappelle que j'ai une IDBP première génération a laquelle il faut 15km pour etre en T° en été et 25 en hivers malgrés un circuit de reffroidissement en état et un calfeutrage de 80% de la surface du radiateur (en hivers seulement)...

[nikkoc@m]

dc qu'est ce qu'il faudrait comme transistor?
PNP je suppose deja et pour le modele?
si j'ai bien compris le role du transistor est en commutation (espece d'interrupteur).

Pour qu'il laisse passer le courant il faudra que le courant qui arrive suite a la thermistance + resistance soit >0.7V ainsi le rechauffeur s'allumera

c'est ca?

sinon comme ctn il est possible d'utiliser une simple thermistance non proteger de la vernir un peu (vernis a ongle) et de l'inserer dans un T en plastique de diamètre du tuyau (8 pour moi) et de boucher avec du silicone pour salle de bain.

je l'ai fait pour un thermomètre avec ctn ca a l'air d'etre ok

[aki]

Oui, c'est bien un PNP qui sert à alimenter le relais d'un coup quand la tension de commande dépasse le 0.6V
L'interet que j'y vois est la bonnne etanchéité du CTN, et la facilité d'apro en casse. Tu les trouve où tes thermistances?

Il est possible aussi de mettre un volmetre (genre multimetre analogique bas de gamme à 3E)en parallele sur la resistance pour mesurer la température: En plus de la commande, on a la mesure. Ca fait d'une pierre 2 coups.

Nota: Ca ne marche qu'avec une resistance fixe, car il faut calculer la correspondance °C/Volt pour un circuit donné.

[aki]

Un autre shéma proposé par Jaumard:

Salut tout le monde. je débute dans l'olioconfrérie( actuellement mes 2 voitures à 15% d'huile de friture de récup). Pour le moment, je n'ai aucune modif mais je commence à me pencher sur vos diverses excellentes idées pour le réchauffage en vue d'augmenter mon % d'huile malgré l'approche de l'hiver.
je pense que je vais me faire un réchauffeur bobiné baignant dans l'huile selon les plans de Magduss, puis achat d'un réchauffeur LDR inox 30 plaques.
La régulation par clixon n'est pas très précise, alors j'ai pensé à un système avec une sonde électronique de température que j'espère noyer avec de la colle bicomposants dans un T en cuivre placé avant la PI.
le principe : utiliser un capteur actif(il faut l'alimenter en continu entre 5 et 15V) LM 35 CZ qui supporte entre -40°C et + 110°C. Il fournit une tension proportionnelle à la température : 10mV/°C
Il possède 3 fils : 2 pour l'alim(masse et + 12V) et 1 pour l'info de température.
je pense ensuite amplifier la tension fournie par la sonde par 5 pour avoir une tension significative(par exemple pour 80°C, la sonde fournit 80x10 = 800 mV donc 0,8V , ce qui est faible. En amplifiant par 5 on obtient 0,8x5 = 4 V, ce qui est plus acceptable)
Ensuite un circuit compare la tension ainsi obtenue avec une tension réglable(4V pour un déclenchement à 80°C, mais on peut choisir ce que l'on veut, par exemple 3,5V pour déclencher à 70°C) et déclenche le chauffage tant que la température de consigne n'est pas atteinte. Par contre, quand elle est atteinte, le circuit de chauffage est coupé.
Le matos nécessaire : 1 sonde LM 35, 2 AO(amplificateur opérationnel), 3 résistance ajustables de 10 kohms, 1 diode, 1 transistor NPN, 1 relais.
A vue de nez, le prix des composants doit tourner entre 10 et 15 euros chez Conrad par exemple.
En soudant sur une petite platine on doit arriver à faire le circuit dans une "boite" pas plus grosse qu'une boite d'allumettes, de laquelle sortent 4 fils : 1 pour la sonde, 2 pour alimenter tout le montage y compris la sonde, 1 pour aller vers le relais.
je ferai des essais dès la reprise du boulot(Septembre) pour voir si ça fonctionne.
Un logiciel de simulation me valide le montage mais rien ne vaut des essais avec la sonde qui trempe dans de l'eau chauffée...

Une photo du montage (attention, l'alimentation des AO n'est pas représentée pour alléger le montage, assez trapu comme ça...)

Normalement les AO doivent être alimentés par une tension symétrique
-12V/+12V, mais ça devrait marcher quand même.

[aki]

Jaumard, deux remarques sur ton montage, qui fonctionnelement, est identique à ma proposition il me semble:

1-L'Ampli-Op est tout à fait capable de travailler avec des tensions en millivolt issues du capteur. Le 1er AO me semble superflu. Si tu espere eviter des bruits parasites en augmentant la tension, je pense que ces bruits seront de toute manière amplifiés aussi par le 1er AO...

2-Pour comparer les tensions, un AO est effectivement utilisable (l'alim en 0V/+12V ne pose pas de probleme), mais c'est un peu sortir l'artillerie lourde pour ce montage: Un transistor PNP fait l'affaire il me semble, qui compare la tension d'entrée avec une tension constante de 0.6V.

Cela dit, ma pratique de l'electronique date dune dizaine d'années, et je peux me planter joliement.

[came]

Bonjour,
Pour avoir utilisé le LM35 sur une régul de panneau solaire, je peux dire que c'est vachement bien :
- plus précis qu'une CTN
- lecture de la température directement grâce à un voltmètre, avec une amplification de 10 du signal :

à 0 °C on a 2,73 V
à 10 °C on a 2,83 V
à 20 °C on a 2,93 V
à 30 °C on a 3.03 V

etc etc

- plus facile à mettre en oeuvre
A+
Chris

[Macromalhuile37]

Pour le transistor sur des petites platines a mon taf pour alimenter des petits relais ils ont mis des 2N1217 . Pour ce qui est du calcul des resistances il faut utiliser la formule du pont diviseur de tension (courant consomé négligable) et ca doit gazer..A+

La vache il va falloir que je retrouve mes cours du lycée !!!!

[jaumard]

Salut.
Pour Aki : l'amplification par 5 permet de gagner je pense en précision : plus facile de régler le potard de consigne à 4V qu'à 0,8 V.
En effet, sans amplifier, une erreur de 0,1 V sur 0,8 V donnerait une plage de températures de +- 10°C autour de 80°C pour le déclenchement,ce qui me semble beaucoup, alors qu'avec l'ampli par 5, la même erreur de 0,1 V sur le réglage du potard ne donnera plus qu'une plage de déclenchement de +- 2°C, ce qui est quand même mieux. Je crois aussi que ça "amortira" les fluctuations de tension autour de 12V du circuit d'une voiture.

J'ai pensé aux AO parce que je maîtrise mieux leur fonctionnement que le transistor, qui dans mon montage n'est qu'un simple interrupteur commandé par le courant de sortie du 2éme AO.

Comme toi je n'en suis qu'au début et me pose beaucoup de questions : résistance des divers composants aux vibrations et variations de température, de tension....le courant de sortie du 2éme AO, très petit, suffira-t-il à débloquer le NPN(sur simulation oui, mais en "vrai"?....)

A voir donc dans un petit mois pour un premier essai.....
A+

[nikkoc@m]

perso (si ca marche) je prefererais tester avec la ctn+transistor car lla ca coute 3 cacahuetes et y'a meme pas besoin de faire une carte !! (plus accessible de le faire pour les membres!)

le modele avec AO peut eetr intéressant mais si le montage revient a >10€ (et en plus faut se faire une carte) mieux vaut commander les kits de conrad a 13€ tt pret

aki quel modele de transistor conviendrait ?

[aki]

Jaumard, l'ampli à 5V me semble toujours innutile: Sur le potard (varistance, pardon), tu regles le resistance (en Ohm) et non la tension (en Volt). C'est ensuite la loie d'Ohm (U=RI) qui fera varier la tension aux bornes de ta varistance... Donc un quart de tour de potard sera aussi précis en 5V qu'en 0.5V: La resistance aura autant varié dans les deux cas...

Came, a-t-on besoin d'une précision superieure à celle d'une CTN déjà utilisée dans la gestion moteur??? Et la technique de lecture de la température par voltmetre est la meme sur CTN.

Voyons l'application numerique pour le montage CTN + Transistor. A vos cahier du jour:

Hypothèse de coupure du relais à 75°C.
La CTN a alors une resistance de plus ou moins 400 Ohms (Merci Macromalhuile37, ta courbe a-t-elle son equivalent tableau de valeurs?)

Calcul du pont diviseur de tension:
On veut avoir 0.7V en entrée de transistor (càd aux bornes de la CTN) lorsque l'on a 400 Ohms sur la CTN.

Caclulons le courant que l'on veut dans la CTN pour qu'il y ait 0.7V à ses bornes:
I=U/R = 0.7 / 400 = 1.75 mA

Le courant entrant dans le transistor étant négligeable, on sait que tout le courant dans la CTN passe aussi dans la resistance. On a donc 12V et 1.75mA dans l'ensemble R+CTN. On en déduit la valeur de R pour avoir 1.75mA:

R+R(ctn)=U/I=12 / 0.00175 = 6857Ohms
R=6857 - R(ctn) = 6857- 400 ~= 6.5 KOhms

Et voila!!
Je me suis fait plaisir à refaire une démo de pont diviseur de tension!!!

Materiel:

-Une resistance 6.5 KOhms 1/4 de watt (les classiques, ca suffit bien)
couleurs: bleu, vert, noir, rouge, or
-Un transistoe NPN (et non pas PNP comme dit plus haut ) Le plus classiques semblent etre le BC337 (ou le 2N2222, ou le 2N1217 selon Macromalhuile37)
-Une sonde CTN (sur toutes les voitures qui ont un moteur ) les caracteristique semblent generiques
-Un relais 4 ou 5 broches ,idem: Sur toute voiture.
-Un fusible, à ne pas oublier, sur la partie "puissance". Calibre selon le rechauffeur, probablement de 30A. La partie "commande" est à proteger aussi avec un 5A sur les 2 entrées "+12"

[aki]

Au fait, en regardant le shema, j'ai modifé la position du relais pour qu'il soit AVANT le transistor, sinon le courant de commande sur la base du transistor doit passer par le relais avant d'arriver à la masse.

Mes notions d'electronique revienne comme des retours d'acide ca fait tout drole!

L'application numerisue ci-dessus n'est pas precise, car les caracteristiques de la CTN sont issues d'une lecture aproximative du graph.

[nikkoc@m]

genial un pti montage a 3 francs six sous !! avec un led en plus pour signaler l'habituel allumage du rechauffeur ainsi que interrupteur de securité (en caas de défaillance technique) est le montage est nikel !!

sinon on peut remplacer la ctn dont tu parle par une vulgaire thermistance avec du vernis a ongle dessus inséré dans un T en plastique dispo au rayon jardin de bricomachin du coin pour 2€ mastic de plomberie pour boucher la partie du T ou rentre la thermistance (ctn) !

excellent ! y'a plus qu'a tester en application pratique a valider tout ca et a créer une fiche dans fiche technique pour tout le monde !
merci AKI et macroma'

[jaumard]

"Jaumard, l'ampli à 5V me semble toujours innutile: Sur le potard (varistance, pardon), tu regles le resistance (en Ohm) et non la tension (en Volt). C'est ensuite la loie d'Ohm (U=RI) qui fera varier la tension aux bornes de ta varistance... Donc un quart de tour de potard sera aussi précis en 5V qu'en 0.5V: La resistance aura autant varié dans les deux cas... "

c'est à dire que je pensais justement régler le potard "in situ" au voltmètre une fois le circuit branché...

Pour ton montage, qui me plaît bien aussi, je remplacerai bien la résistance de 6850 ohms par une résistance réglable(potard 10 kohms) afin de pouvoir ajuster la sensibilité du déclenchement
Je m'abstiens d'autres commentaires sur ton montage parce que je ne manie pas très bien le transistor.

D'ailleurs lors de mes essais, je testerai les 2 : ton montage et le mien...pas de jaloux. je dois avoir une CTN qui traîne on verra ce que ça donne

[nikkoc@m]

"Jaumard, l'ampli à 5V me semble toujours innutile: Sur le potard (varistance, pardon), tu regles le resistance (en Ohm) et non la tension (en Volt). C'est ensuite la loie d'Ohm (U=RI) qui fera varier la tension aux bornes de ta varistance... Donc un quart de tour de potard sera aussi précis en 5V qu'en 0.5V: La resistance aura autant varié dans les deux cas... "

c'est à dire que je pensais justement régler le potard "in situ" au voltmètre une fois le circuit branché...

Pour ton montage, qui me plaît bien aussi, je remplacerai bien la résistance de 6850 ohms par une résistance réglable(potard 10 kohms) afin de pouvoir ajuster la sensibilité du déclenchement
Je m'abstiens d'autres commentaires sur ton montage parce que je ne manie pas très bien le transistor.

D'ailleurs lors de mes essais, je testerai les 2 : ton montage et le mien...pas de jaloux. je dois avoir une CTN qui traîne on verra ce que ça donne

genial ca avance cool merci les gars !!!

euh le potar c'est bien pour regler la sensibilité mais apres une siimple resistance avec la bonne valeur sera impec !!!

je dois avoir qqs composants qui traine je vais essayer de m'y mettre aussi !!!

[nikkoc@m]

bon j'ai regardé les compo que j'avais sous la main !
j'ai trouvé un transistor bc547 il devrait faire l'affaire ?
mais j'ai trouver une thermistance de 100k !!! j'ai mesuré a la louche a 40-50° 58kohms...
j'ai fais tes calculs et je trouve un tout petit petit courant il faudrait donc une tres grosse resistance soit (pour tseter) un potar attention de 1000k c'est ca a peu pres? 998....

bon sinon le problème ya tu penser la batterie va varier de 12V a 14V !! ne faudrait il pas un regulateur pour etre sur d'avoir 12V pour ne pas fausser les resultats? ou alors ces variations de tension sont negligeables a ton avis??
bon je vais essayer de me degoter une autre ctn plus petite ou sinon un "gros" potar..

[nikkoc@m]

il seemblerait que ta ctn est de 2.2k
donc si on applique la théorie pour le calcul de R a 75° je trouve 336ohms.
ce qui correspond a ce que mac a donné
basé sur la fomule :



avec come valeur de B = 2900

dc la R doit etre de :
I=U/R=0.7/336 = 2.08 x 10-3
R=12/2.08x10-3=5760
-336 = 5424
d'ou 5.6 kohms comme resistance sinon association de resistance...

je reviens sur ma question pas besoin d'un regulateur de tension de 12V ?
ca coute pas grand chose et ca peut etre intéressant etant donné que Batterie est entre 12.2 et 14.4

de plus je pense que pour tester au debut un potar n'est pas mal !!! histoire de verifier la precision du montage...
apres si ca joue a 5° c pas la mort par contre si c'est plus
sinon est ce que c'est 0.7V pour tout les transistor??
car ds cette doc :
il semblerait que ce soit0.6V et pas 0.7 pour le BC547
http://www.electrome.fr/produits/fiches/bc547.htm

de plus cette tensio est valable pour 25° pas de risque de variation entre été hiver sous le capot entre -20 et 40 ??

[aki]

Plein de bonnes questions, Nikkocam!
Pas plein de bonnes reponses, helas!!

Pour le régulateur, OK. Ca semble necessaire. Ca coute pas cher, pas beaucoup de puissance à diciper (moins de 3V sur des courants minimes--attention! ne pas mettre le rechauffeur dessus!! que la commande! )

Pour les var de T°, d'après la datasheet du BC547, la variation est de 1.7mV/K. La tension de saturation Vbe passe de 0.76V à -10° à 0.61Và 75°.
Effectivement, c'est à prendre en compte.
Il y a peut-etre des montages qui réduise l'influance de la température.
Sinon, en plaçant le montage près du moteur, on aura une T° constante moteur chaud, et c'est là que le montage est utilisé pour couper le rechauffeur. A moteur froid, la mesure sera imprecise, mais suffisante pour dire au rechauffeur de chauffer!

Vbe(sat) semble bien etre de 0.7V sur le data sheet de philips... Comprend pas que d'autres sites parlent de 0.6V ??

Un example d'utilisation de transistor en comutation:
http://www.chez.com/xizard/Cours/transi ... tation.htm

On notera la diode en parallele sur le relais. A rajouter.

Dans le calcul, il faut aussi s'assurer qu'une fois les 0.7V atteints, on aura assez de courant pour alimenter la bobine du relais (de resistance suposée de l'ordre de 300Ohms, à mesurer). Or, ce courant est proportionel au courant d'entrée (dans la base) du transistor, avec un coef multiplicateur h , superieur à 100 pour les transistors generiques comme le BC547 (h=290?). On a besoin de 12V / 300Ohms = 40mA sur Ic pour alimenter la bobine. Il faut donc que Ib soit superieur à 0.4mA. Dans notre montage, ce courant ne sera plus dans la base à partir de quelques degrès avant 75°C (dans les 65-75°C à la louche) Donc j'ai l'impression que le relais se couperas (un peu aleatoirement) avant le transistor vers les 65°C...
Mon resonnement me fait peur: Ca semble clocher...

Sinon, avec une thermistance de 100k il faudra surement revoir le montage pour que les courants soient un peu plus élevés qu'en utilisant ce montage. A voir :/

[nikkoc@m]

bon pour la simulation :
ici
http://people.hofstra.edu/staff/steven_ ... /Graf.html
vous rentrez votre equation enfcontion de votre thermistance

selon la formule que j'ai donné plus haut (voir wikipedia)

les degrés sont en K (°C+273.15)

on rentre :
2200*exp(3900*((1/(x+273.15))-(1/(25+273.15))))

qui signifie :
2200 ohm = resistnce de la thermistance a la valeur de ref 25°
3900 : coeffcielt lambda (fourni par le constructeur..j'ai prs l'info sur la doc des thermistances de conrad)
x c'est la température
..;
en passant le curseur vous obtiendrez la valeur de la thermistance a la t°C souhaitée... (pour 75° environ 336 ohms)...

et voilou vous pouvez aussi adapter selon la valeur de la thermistance à l'origine (mon cas avec une 100K !!!)

et sinon en faisant ca :vous obtenez le graph /valeur pour la 2° resistance a coupler au transistor (0.6 ou 0.65 ou0.7)
si on prend comme ref a 75° pour les differents modele de thermistance on rentre B et la resistance de depart
12/(0.7/y)-y
y = (2200*exp(3900*((1/(x+273.15))

12/(0.7/(2200*exp(3900*((1/(x+273.15))-(1/(25+273.15))))))-(2200*exp(3900*((1/(x+273.15))-(1/(25+273.15)))))

a vous de rentrer les bons paramètres pour la thermistance et le transistor !!!

et surtout reglez bien la fenetre
les x (T°C) entre 0 et 100 (inutle pour le reste )
et y (resistance de la resistance) minimum 0 et maxtestez et affiner ensuite....

si on test avec ma thermistance de 100K avec comme B = 4450 et mon transistor BC547 a 0.6V :

12/(0.6/(100000*exp(4450*((1/(x+273.15))-(1/(25+273.15))))))-(100000*exp(4450*((1/(x+273.15))-(1/(25+273.15)))))

en prenant
en ce qui me concerne cette thermistance je dois coupler pour 75° un r = 222kohms...
oila avec mes resutats d'hier 1000Kohms je trouve une eau a 37° ce que j'avais a peu pres (je pensais 40° voir un poil plus) au toucher lors de mon test...

bon ben plus qu'a trouver la bonne thermistance (plutot faible !!!! pourquoi pas 1000ohms et la resisstance qui va avec...)

voili voila !!

et sinon je reviens dessus (:) )quespensez vous de mettre un regulateur a 12V ??? utilise ou inutile ?

si on fait e compte du montage
thermi : 80ct
resiscte : 30ct
transis : 90ct
nikel un thermostat moins cher qu'un klixon et pas de risque de coincer le bilame et en plus il est en contact intime avec l'huile !!!

bon maitenant c'est beau la théorie mais la pratique serait bien
je vais tenter de faire des essais qd j'aurais mes compo !