Problème pour relier le capteur de niveau d'eau au microcontroleur

M

Max57

New Member
Bonjour !
Je suis venu sur votre forum car après de multiples échecs je ne vois vraiment pas comment régler mon problème. Dans le cadre de notre projet de TIPE (2ème année de classe préparatoire) nous souhaitons réaliser un régulateur autonome de niveau d’eau. Pour ce fait nous avons fabriqué un capteur de niveau d’eau très basique avec plusieurs résistances. L’eau en montant fait varier la tension. Dans un autre temps, nous avons réalisé le programme sous Picaxe, il fonctionne correctement en simulation et ainsi qu’avec un potentiomètre sur une des entrées analogiques. Mais le problème que nous essayons en vain de résoudre depuis plusieurs séances est comment peut-on « transférer » la tension obtenue à la sortie de notre capteur de niveau d’eau à la carte Picaxe ?
Je vous remercie d’avance et espère que vous pourrez me donner plus de précisions !
L’automate utilisé est du type 28X1.
 
T

technopujades

Senior Member
réponse ... ?

Bonjour, je ne comprend pas vraiment votre question ? Votre capteur fonctionne apparemment exactement comme un potar ... C'est a dire comme un pont diviseur ... Plus il y a d'eau plus la tension augmente ou diminue (pont diviseur), il suffit alors de "rentrer" cette tension ds une entrée analogique (0-5v si le picaxe est alimenté en 5v).
J'ai du mal a saisir ou est la question ... ? Un schéma du capteur en question peut être permettrait de comprendre mieux ...?
 
PieM

PieM

Senior Member
Bonjour et bienvenue,

Comment est fait votre capteur et sous quelle tension est-il alimenté ?
je suppose que la tension varie en escalier si c'est fait avec des résistances ?
Donnez également le programme que vous avez réalisé avec le 28X1
 
M

Max57

New Member
Je m'excuse si je n'ai pas été assez précis. C'est effectivement avec le principe du pont diviseur de tension que fonctionne notre capteur. Le problème est justement que je ne sais pas comment "rentrer" la tension dans l'entrée analogique. Car à la sortie un capteur nous avons des fils tout simple et les entrées analogiques se font grâce à des "micro-jacks". Dois-je dénuder un des fils standards servant pour le relier un capteur Picaxe au microcontroleur ?
En espérant avoir été plus précis !
 
M

Max57

New Member
Pour l'instant le capteur est alimenté avec un générateur de tension continu et oui la tension varie en escalier.
J'ai juste réalisé un programme de test pour voir si l'on arrivait a afficher le message voulu (car nous disposons d'un afficheur LED) en fonction de la tension envoyé par le capteur :

main:
label_6: readadc 0,b0
serout 0,N2400,(254,1)
pause 1000
if b0> 3 then label_42
serout 0,N2400,(254,192,"Bonjour")
label_2D: pause 1000
goto label_6

label_42: if b0> 6 then label_1B
serout 0,N2400,(254,192,"En attente")
goto label_2D

label_1B: serout 0,N2400,(254,128,"Au revoir")
goto label_2D
 
J

jojojo

Senior Member
Le schéma, et un relevé des tensions mesurées, en fonction des niveaux, svp.
Merci.

Edit :

Pour les prochains codes, merci de mettre les 'quote,', pour obtenier ceci (lisibilité) :
Code: 
main:
label_6: readadc 0,b0
serout 0,N2400,(254,1)
pause 1000
if b0> 3 then label_42
serout 0,N2400,(254,192,"Bonjour")
label_2D: pause 1000
goto label_6

label_42: if b0> 6 then label_1B
serout 0,N2400,(254,192,"En attente")
goto label_2D

label_1B: serout 0,N2400,(254,128,"Au revoir")
goto label_2D
 
PieM

PieM

Senior Member
Max57 said:
Je m'excuse si je n'ai pas été assez précis. C'est effectivement avec le principe du pont diviseur de tension que fonctionne notre capteur. Le problème est justement que je ne sais pas comment "rentrer" la tension dans l'entrée analogique. Car à la sortie un capteur nous avons des fils tout simple et les entrées analogiques se font grâce à des "micro-jacks". Dois-je dénuder un des fils standards servant pour le relier un capteur Picaxe au microcontroleur ?
En espérant avoir été plus précis !
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En sortie de votre capteur vous avez un fil relié au +5V, un relié au 0V et le dernier à relier à l'entrée ana. C'est exactement le même câblage que le potentiomètre. Je ne comprends pas la difficulté...

2013-12-11 002.jpg
 
M

Max57

New Member
PieM said:
En sortie de votre capteur vous avez un fil relié au +5V, un relié au 0V et le dernier à relier à l'entrée ana. C'est exactement le même câblage que le potentiomètre. Je ne comprends pas la difficulté...

View attachment 15436
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Merci pour le schéma, c'est beaucoup plus clair ainsi. Dernière question, pour relier l'entrée analogique au capteur de niveau d'eau, j'utilise les cables standards que l'on utilise avec la carte 28X1 ? Mais cette question peut sembler stupide mais comment je relie la micro-jack avec mon circuit ?
 
M

Max57

New Member
jojojo said:
Le schéma, et un relevé des tensions mesurées, en fonction des niveaux, svp.
Merci.

Edit :

Pour les prochains codes, merci de mettre les 'quote,', pour obtenier ceci (lisibilité) :
Code: 
main:
label_6: readadc 0,b0
serout 0,N2400,(254,1)
pause 1000
if b0> 3 then label_42
serout 0,N2400,(254,192,"Bonjour")
label_2D: pause 1000
goto label_6

label_42: if b0> 6 then label_1B
serout 0,N2400,(254,192,"En attente")
goto label_2D

label_1B: serout 0,N2400,(254,128,"Au revoir")
goto label_2D
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jojojo said:
Le schéma, et un relevé des tensions mesurées, en fonction des niveaux, svp.
Merci.

Edit :

Pour les prochains codes, merci de mettre les 'quote,', pour obtenier ceci (lisibilité) :
Code: 
main:
label_6: readadc 0,b0
serout 0,N2400,(254,1)
pause 1000
if b0> 3 then label_42
serout 0,N2400,(254,192,"Bonjour")
label_2D: pause 1000
goto label_6

label_42: if b0> 6 then label_1B
serout 0,N2400,(254,192,"En attente")
goto label_2D

label_1B: serout 0,N2400,(254,128,"Au revoir")
goto label_2D
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Nous n'en sommes qu'à la phase de simulation, nous n'avons pas encore choisi la valeur des différents niveaux. Je voudrais savoir comment il serait possible de brancher un générateur à l'automate pour qu'en fonction de la valeur choisie sur le générateur, l'afficheur affiche le message voulu. Comment faire le lien entre le circuit composé du générateur et l'entrée analogique de l'automate ?
 
J

jojojo

Senior Member
En appliquant simplement une tension analogique, sur l'entrée ADC. (Et un voltmètre précis, pour les relevés, mais, il serait bien de savoir de quel matos vous disposez, aussi).

Et, je n'ai toujours pas compris, si vous bossez uniquement en simu, ou si vous avez câblé un proto fonctionnel. Le texte Nous n'en sommes qu'à la phase de simulation est peu parlant.
 
PieM

PieM

Senior Member
Vous parlez d'un automate a base de 28X1 ; je pense qu'il s'agit de l'AutoProg de A4 ?
Si c'est le cas c'est mieux de le dire dès le début.
Vous devriez avoir donc le schéma de branchement des prises jack. il suffit de souder les fils en fonction de ce schéma.
Vous êtes en 2e année de prépa de quoi ? Je pose la question car là on est dans le B.A BA ....
 
M

Max57

New Member
jojojo said:
En appliquant simplement une tension analogique, sur l'entrée ADC. (Et un voltmètre précis, pour les relevés, mais, il serait bien de savoir de quel matos vous disposez, aussi).

Et, je n'ai toujours pas compris, si vous bossez uniquement en simu, ou si vous avez câblé un proto fonctionnel. Le texte Nous n'en sommes qu'à la phase de simulation est peu parlant.
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Après avoir demandé plus de renseignements à mon professeur, je peux vous dire que nous utilisons pour les voltmètre des Metrix MX22, un afficheur LCD de chez A4 Technologie et donc un automate 28X1.
Par simulation, j'entends que nous réalisons le même montage que sur le schéma envoyé par PieM sur une plaquette de montage et que nous déplaçons nous même le fil qui ferme le circuit pour simuler une montée ou descente du niveau d'eau et donc une variation de la tension. Le problème est avant tout un problème de câblage entre le capteur de niveau d'eau et l'automate :

CABLE-USBPICAXE.jpg

Nous disposons de câble de type sauf avec l'entrée jack des deux côtés. Je comprends bien que l'une des entrées doit aller dans l'entrée analogique mais comment relier l'autre au circuit ? Je dois directement la mettre en contact ou utiliser un autre moyen ?
 
M

Max57

New Member
PieM said:
Vous parlez d'un automate a base de 28X1 ; je pense qu'il s'agit de l'AutoProg de A4 ?
Si c'est le cas c'est mieux de le dire dès le début.
Vous devriez avoir donc le schéma de branchement des prises jack. il suffit de souder les fils en fonction de ce schéma.
Vous êtes en 2e année de prépa de quoi ? Je pose la question car là on est dans le B.A BA ....
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Il s'agit effectivement de l'Autoprog de A4.
Je suis en deuxième année de prépa PSI et non math spé ce qui aurait sûrement été une circonstance atténuante dans le fait que je n'arrive pas à résoudre ce problème..
 
PieM

PieM

Senior Member
Très sincèrement, à par vous dire d'envoyer votre matériel pour que je vous soude les fils au bon endroit, bien que je ne connaisse pas l'AutoProg, je ne vois pas ce que je peux faire.
Si c'est un TIPE Physique et sciences de l'ingénieur, je suis un peu perplexe...
désolé.
 
J

jojojo

Senior Member
Ben ...

Sans vouloir être méchant, en deuxième année de prépa, je savais qu'il fallait câbler le deuxième fil du capteur à une réference quelconque (0V, souvent).

Mais, depuis quelque temps, je considère ça comme un compliment, quand on me traite de 'vieux c.n'.

Tout ça change ... Enfin, sauf le bon sens et la réflexion, qui devraient perdurer, non ?

Je suis en deuxième année de prépa PSI et non math spé ce qui aurait sûrement été une circonstance atténuante dans le fait que je n'arrive pas à résoudre ce problème..

Pourquoi ? Les Maths Spés sont obligatoirement nuls ?

Ceci mis à part, si le problème pouvait être une bonne fois pour toute clairement exposé, nul doute qu'une réponse y serait apportée.
 
M

Max57

New Member
PieM said:
Très sincèrement, à par vous dire d'envoyer votre matériel pour que je vous soude les fils au bon endroit, bien que je ne connaisse pas l'AutoProg, je ne vois pas ce que je peux faire.
Si c'est un TIPE Physique et sciences de l'ingénieur, je suis un peu perplexe...
désolé.
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La séance de TIPE est demain, je vais faire les manipulation que vous m'avez conseillez et me référer aux schémas de branchement pour savoir où souder. En espérant que cela fonctionne je vous remercie de votre aide !
 
T

technopujades

Senior Member
réponse

De mon côté je te conseille de prendre une dose de réflexion, un coup de téléchargement de la doc de chez A4 rubrique picaxe et pourquoi pas commander le petit module externe : jack / bornier 3 plots : alim +, alim - et signal de communication (ton fil).
Prend un peu de recul, n'hésite pas a perdre du temps a réfléchir sur un schéma elec (ici tout simple, car même mes 4ème et 3ème sauraient répondre). Je pense que tu te mets trop de pression sans prendre vraiment le temps de réfléchir. Dsl je suis un peu cassant, mais te donner la réponse sur un tel problème n'est pas te rendre service. N'hésite pas par contre a envoyer ton schéma elec sur le forum. Les membres tout comme moi seront présents pour te guider ...
 
P

PapyJP

Senior Member
Max57 said:
oui la tension varie en escalier
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En dehors de tout ce qui concerne le câblage au picaxe, je m' étonne !
Pour une eau ' sale ' ( eau du robinet qui contient des sels minéraux dissous, des impuretés, du chlore, ... ), la résistivité est de l' ordre de 1 à 5 MOhms/cm ( eau déminéralisée: 18 MOhms/cm, eau distillée: 25 MOhms/cm ).
Si je lis bien, vous utilisez un pont de résistances de 10 KOhms ( 1/4 de watt je suppose de longueur 1cm environ).
Alors, lorsque qu' une résistance de 10 K est dans l' eau, elle est shuntée par 1 MOhm à minima.
En applicant la loi de composition en 1/R, les marches d' escalier ne doivent pas être très grandes ! et fonction de la qualité de l' eau ! et de la tolérance des résistances utilisées !

Revoyez les valeurs du pont diviseur, vos mesures seront plus fiables.

Autre problème:lorsque le récipient se vide, les résistances du pont restent 'mouillées' (donc shuntées), même hors de l' eau --> erreurs de mesure !
 
Last edited:
PieM

PieM

Senior Member
Si je lis bien, vous utilisez un pont de résistances de 10 KOhms
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Je crois que vous avez mal lu.
Le schéma est de mon cru et c'est un schéma de principe bien entendu. Je n'ai pas du tout l'intention de faire les calculs ni de faire le TIPE ! Comme dit fort justement Technopujades, ce n'est pas rendre service....
Et ce n'est pas la longueur de la résistance qui compte mais la distance entre l'électrode reliée au +5V et le réseau de R.
Il est d'autre part très simple de rendre les résistance non mouillables.
 
P

PapyJP

Senior Member
PieM said:
Je crois que vous avez mal lu.
Le schéma est de mon cru .... Et ce n'est pas la longueur de la résistance qui compte mais la distance entre l'électrode reliée au +5V et le réseau de R.
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Non seulement j' ai mal lu mais je n' avais pas remarqué, sur votre schéma en #7, que le réseau de R n' était pas entre le +5V et la masse d' où mon histoire de 'shunt' ( qui fonctionne aussi ).
Je serai plus attentif la prochaine fois !
 
PieM

PieM

Senior Member
Je serai plus attentif la prochaine fois
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:D
D'ailleurs à titre personnel je supprimerais les résistances, et me contenterais de deux électrodes et d'une résistance afin de réaliser un conductimètre donnant une mesure analogique continue.
Mais TIPE étant un travail d'initiative personnelle encadré, je me garde bien d'interférer avec les consigne de l'enseignant.
 
B

BESQUEUT

Senior Member
Max57 said:
View attachment 15443Nous disposons de câble de type sauf avec l'entrée jack des deux côtés. Je comprends bien que l'une des entrées doit aller dans l'entrée analogique mais comment relier l'autre au circuit ? Je dois directement la mettre en contact ou utiliser un autre moyen ?
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Euhhh ??? Ça, c'est un câble de programmation : ne l’abîmez pas !
Par contre, sur un cordon jack/jack standard, c'est un cordon blindé : si vous le coupez, vous avez la masse tout autour, et au centre le fil "chaud", c'est à dire celui dont la tension varie (par rapport à la dite masse).
S'il y a 2 fils au milieu, l'un est probablement V+ : à tester au moyen du Voltmètre.
 
Last edited:
B

BESQUEUT

Senior Member
PapyJP said:
Autre problème:lorsque le récipient se vide, les résistances du pont restent 'mouillées' (donc shuntées), même hors de l' eau --> erreurs de mesure !
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Même si les résistances sont au sec, il y aura forcément des électrodes mouillées. Si le niveau descend assez vite, l'eau peut former une "peau" qui relie tout ce qui a été mouillé.
Pour contourner ce problème, j'ai adopté une disposition en forme de peigne avec des dents de longueurs croissantes.
Ainsi, si les dents restent humides, il n'y a pour autant pas de continuité électrique entre elles.
Par contre, je n'ai pas utilisé de résistances, mais chaque dent est traitée séparément.

Max57 said:
Par simulation, j'entends que nous réalisons le même montage que sur le schéma envoyé par PieM sur une plaquette de montage
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Le mot "simulation" est plutôt utilisé pour le simulateur de PE5 ou PE6 (PICAXE virtuel sur le PC...)
d'où la confusion générale...

PieM said:
D'ailleurs à titre personnel je supprimerais les résistances, et me contenterais de deux électrodes et d'une résistance afin de réaliser un conductimètre donnant une mesure analogique continue.
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Utilisable seulement si la composition du liquide est bien stable à l'échelle de la durée de supervision du niveau.
Sinon la mesure sera assez approximative, voire fantaisiste...
Reste à savoir si le TP porte sur la programmation, sur la réalisation mécanique, sur la fiabilité, sur le coût , ou sur l'ensemble de la conception ?
 
Last edited:
PieM

PieM

Senior Member
Utilisable seulement si la composition du liquide est bien stable à l'échelle de la durée de supervision du niveau.
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Je n'ai pas l'impression que ce TIPE soit destiné à une application en vraie grandeur !
Sinon le choix même du principe ne semble pas le meilleur.
En outre un conductimètre est alimenté en alternatif pour éviter les phénomènes d'électrolyse.
Mais on peut broder longtemps ne connaissant pas les tenants et aboutissants du problème qui en fait se résume à connecter une prise jack stéréo sur les 3 fils du montage.
 
P

PapyJP

Senior Member
PieM said:
... je supprimerais les résistances, et me contenterais de deux électrodes et d'une résistance afin de réaliser un conductimètre ...
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Les électrodes ne sont donc pas parallèles sinon la résistance ( conductibilité ... ) est la même qqsoit la hauteur du liquide ... ou alors j' ai rien compris !
Comme le dit Besqueut, il faut que le liquide soit stable au cours du temps. Et, sous 5V, on joue avec des courants < au uA !

@ Besqueut ( je ne sais pas rassembler des citations de posts différents )
Quelle est la distance entre les dents du peigne pour éviter que l' eau n' y stagne ( tension superficielle solide-liquide )
 
PieM

PieM

Senior Member
Les électrodes ne sont donc pas parallèles sinon la résistance ( conductibilité ... ) est la même qqsoit la hauteur du liquide
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Pas du tout !
le courant est fonction des caractéristiques du fluide, conductivité, mais aussi des dimensions des électrodes, donc de leur longueur immergée.

Et, sous 5V, on joue avec des courants < au uA !
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Sous 5V, deux électrodes acier de diam. 3mm, espacée de 3mm et immergée de 4cm laissent passer plus de 10mA.
 
B

BESQUEUT

Senior Member
PapyJP said:
la conductibilité est la même qqsoit la hauteur du liquide
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Euhh ??? Il me semble que (pour un même liquide) ça dépends de la distance entre électrodes, mais aussi des surfaces concernées.
Celà dit, à l'expérience, j'ai trouvé ça très aléatoire et j'ai préféré des seuils définis mécaniquement par la longueur des tiges.
PapyJP said:
Quelle est la distance entre les dents du peigne pour éviter que l' eau n' y stagne ( tension superficielle solide-liquide )
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Tiges d'acier inox (fil de 1,5mm vendu comme corde à linge chez LM : excellent rapport qualité/prix pour tout bricolage extérieur...)
Prises en partie supérieure dans un domino électrique (qui ne doit jamais toucher l'eau) environ 5mm d'axe à axe.
Evidemment l'électrode la plus longue est commune.
 
P

PapyJP

Senior Member
PieM said:
Pas du tout ! le courant est fonction des caractéristiques du fluide, conductivité, mais aussi des dimensions des électrodes
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Jusque là je comprends.
Maintenant je reprends votre schéma en #7 et j' y remplace les résistances immergées par une électrode identique à celle de gauche, dans le même plan, reliée au 5V par une résistance.
Un ( faible ) courant circule d' une électrode à l' autre, mesurable par la seule résistance restante (*). Ok
Mais les électrons ( et les ions ) sont encore plus feignants que moi ( ce n' est pas peu dire ).
Ils utilisent le chemin le plus court pour aller d' une électrode à l' autre c' est à dire la couche supérieure du liquide. Ils se fichent bien pas mal de sa hauteur dans le contenant et du liquide en dessous.
Donc le courant qui circule, traversant une distance constante dans le liquide qqsoit sa hauteur, est constant !
Si les électrodes n' étaient pas parallèles ( mais dans un même plan ), la distance à parcourir serait différente à chaque hauteur et donc la résistance aussi et donc le courant aussi !
me trompe-je ?

Sous 5V, deux électrodes acier de diam. 3mm, espacée de 3mm et immergée de 4cm laissent passer plus de 10mA.
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bigre, votre eau est bien ' sale ' ( 1MOhm/cm, / 3mm ---> 330k, / I=U/R= 5/3E5 = 15 uA )

(*) A propos, Quelle est l' impédance d' entrée d' un adc ?
 
PieM

PieM

Senior Member
Ils utilisent le chemin le plus court pour aller d' une électrode à l' autre c' est à dire la couche supérieure du liquide. Ils se fichent bien pas mal de sa hauteur dans le contenant et du liquide en dessous.
Click to expand...
Votre vision de la chose est assez personnelle !

Donc le courant qui circule, traversant une distance constante dans le liquide qqsoit sa hauteur, est constant !
Click to expand...
Ben non je vous ai dit exactement le contraire !

bigre, votre eau est bien ' sale ' ( 1MOhm/cm, / 3mm ---> 330k, / I=U/R= 5/3E5 = 15 uA )
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Cette eau sale est de l'eau potable. Comme quoi vous confondez certaines choses.

Mais ç'est vraiment pas grave si vous ne me croyez pas, je n'ai pas l'intention de polémiquer la dessus. :rolleyes:
 
J

jojojo

Senior Member
Sous 5V, deux électrodes acier de diam. 3mm, espacée de 3mm et immergée de 4cm laissent passer plus de 10mA.

D'autant que l'on a déjà polémiqué là-dessus.
Et, OUI, ça marche.

Je crois avoir déjà fourni ce document, mais, si ça peut aider :
 

Attachments

P

PapyJP

Senior Member
jojojo said:
Et, OUI, ça marche
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Et OUI ça doit fonctionner ...

En fait, il n' y a pas de courant de conduction comme je le supposais.
Le montage proposé s' assimile à une cuve à électrolyse.
En raison de la ddp appliquée aux électrodes, il se crée un champ électrique entre elles qui déplace les ions naturellement présents dans l' eau ( sels minéraux dissous, matières organiques, ... ) d 'où circulation d' un courant ' mesurable '.
Et bien sûr, plus les électrodes sont immergées plus il y a d' ions déplaçés et plus le courant augmente.
Ca va mieux en le disant
Je me suis gourré, fermez le ban.
 
G

GM39

Senior Member
J

jojojo

Senior Member
Je me suis gourré, fermez le ban.
Pas de souci, ça nous arrive à tous.
:D

PS: C'est pour ça, entre autres que je signe comme je signe.
 
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