Discussion :

[KCDKLO]

Bonjour,

je ne parviens pas à faire marcher mon code pour effectuer la mesure de puissances en temps réel car je dois juste avec la tension sans avoir le courant voici le code ci-dessous. Pouvez vous m'aider?

Code :

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int pinPuissanceDirecte = A5; // Entrée analogique pour la puissance directe
int pinPuissanceReflechie = A4; // Entrée analogique pour la puissance réfléchie
float maxPuissance = 0.0; // Puissance maximale en watts
float maxTension = 5.0; // Tension maximale du signal analogique
int resolution = 1023; // Résolution de l'ADC
float somme_Puissance = 0.0;
float Max = 0.9;
float min = 0.1;
 
// Variables
float puissanceDirecte = 0.0; // Puissance directe mesurée
float puissanceReflechie = 0.0; // Puissance réfléchie mesurée
 
void setup()
{
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.clear ();
}
 
void loop()
{
if(entre_en_lecture == false|| entre_en_lecture == true) { // si Mode manuel ou Atuo
// Lecture des valeurs analogiques
int lectureDirecte = analogRead(pinPuissanceDirecte);
int lectureReflechie = analogRead(pinPuissanceReflechie);
puissanceDirecte = (lectureDirecte * maxTension / resolution) * (maxPuissance / maxTension)* Max;
puissanceReflechie = (lectureReflechie * maxTension / resolution) * (maxPuissance / maxTension)*min;
}}

[gabi7756]

Bonjour,

marcher mon code

Moi le mien il cours super vite
Un code d'erreur ? Une sortie bizarre ? Une erreur de calcul ?

Pour transmettre du code :
https://club.developpez.com/regles/#LIII-E



Mistral me génère ca par exemple :

Code :

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#include <LiquidCrystal_I2C.h>
 
// Initialisation de l'affichage LCD
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
 
int pinPuissanceDirecte = A5; // Entrée analogique pour la puissance directe
int pinPuissanceReflechie = A4; // Entrée analogique pour la puissance réfléchie
float maxPuissance = 0.0; // Puissance maximale en watts
float maxTension = 5.0; // Tension maximale du signal analogique
int resolution = 1023; // Résolution de l'ADC
float somme_Puissance = 0.0;
float Max = 0.9;
float min = 0.1;
 
// Variables
float puissanceDirecte = 0.0; // Puissance directe mesurée
float puissanceReflechie = 0.0; // Puissance réfléchie mesurée
bool entre_en_lecture = true; // Variable pour contrôler la lecture
 
void setup()
{
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.clear();
  Serial.begin(9600); // Initialisation de la communication série pour le débogage
}
 
void loop()
{
  if (entre_en_lecture) { // Si Mode manuel ou Auto
    // Lecture des valeurs analogiques
    int lectureDirecte = analogRead(pinPuissanceDirecte);
    int lectureReflechie = analogRead(pinPuissanceReflechie);
 
    // Calcul de la puissance directe et réfléchie
    puissanceDirecte = (lectureDirecte * maxTension / resolution) * (maxPuissance / maxTension) * Max;
    puissanceReflechie = (lectureReflechie * maxTension / resolution) * (maxPuissance / maxTension) * min;
 
    // Affichage des valeurs sur l'écran LCD
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("P Dir: ");
    lcd.print(puissanceDirecte);
    lcd.setCursor(0, 1);
    lcd.print("P Ref: ");
    lcd.print(puissanceReflechie);
 
    // Affichage des valeurs sur le moniteur série pour le débogage
    Serial.print("Puissance Directe: ");
    Serial.println(puissanceDirecte);
    Serial.print("Puissance Reflechie: ");
    Serial.println(puissanceReflechie);
  }
 
  delay(1000); // Attente d'une seconde avant la prochaine lecture
}

[jackk]

Plein de remarques:

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

int resolution = 1023; // Résolution de l'ADC

Pas exactement, pour un ADC 10 bits, c'est 1024

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

if(entre_en_lecture == false|| entre_en_lecture == true){// si Mode manuel ou Atuo

Je ne vois pas où est déclarée cette variable. Sinon, vu qu'il s'agit d'une variable ne pouvant prendre 2 valeurs, true et false, la condition "entre_en_lecture == false|| entre_en_lecture == true" sera toujours vraie, donc le if ne sert à rien puisque le code qui suit sera systématiquement exécuté.

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

puissanceDirecte = (lectureDirecte * maxTension / resolution) * (maxPuissance / maxTension)* Max;

Ca sert à quoi de multiplier et de diviser par maxTension?

[Guesset]

Bonjour jackk,

...int resolution = 1023; // Résolution de l'ADC.
Pas exactement, pour un ADC 10 bits, c'est 1024

C'est exact si on n'écrit pas que la valeur V_max (souvent Vcc) correspond à 1023, auquel cas il n'y aurait que 1023 niveaux 0..1022 pour couvrir [0..Vcc[ le niveau 1023 signifiant que Vcc est atteint et même vraisemblablement dépassé. Dans le cas de l'utilisation de 1024, 1023 correspond 1023/1024 Vref (plus précisément [1023/1024 Vref, Vref[ .

Ceci étant, vu la précision des CAN des MPU et le fait que diviser par 1024 n'est qu'un décalage, le choix est vite fait

Salut

[jackk]

je ne comprends pas trop ce que tu veux dire. Tu penses qu'il faut laisser 1023?
Même si au final, ça ne changera pas grand chose, autant utiliser des valeurs correctes et c'est à priori plutôt 1024.

Dans le cas de l'utilisation de 1024, 1023 correspond 1023/1024 Vref (plus précisément [1023/1024 Vref, Vref[

Tout à fait.
et la valeur 0 correspond à l'intervalle [0, 1/1024 Vref[.
Il y a donc bien 1024 valeurs différentes et le quantum égal à Vref / 1024.

C'est d'ailleurs parfaitement confirmé par la doc de l'ATmega328 qui donne la valeur calculée par l'ADC comme étant égale à Vin x 1024 / Vref

[f-leb]

Bonjour,

Le quantum (la résolution en Volt) est bien q = Vref / 1024.

La formule qui donne N=f(Vin) ou Vin=g(N) est de toute façon une formule approchée de la fonction de transfert (avec la forme "en escalier").

[Vincent PETIT]

Bonjour,
Il me semble qu'on avait déjà eu cette discussion 1024 vs 1023 ?

Considérons : q = VREF/1024 (pour un ADC 10bits)

Hors dans un registre de taille 10bits les données commencent à 0 et se terminent à 1023.

0000000000b => 1111111111b

La 1024eme fait repasser le registre à 0, ce qui veut dire qu'on ne peut atteindre que VREF-1LSB.

Exemple : Si VREF = 5V et la tension d'entrée = 5V, la valeur du registre est 5V/(5V/1024) soit 1024, soit un 0 dans le registre.

[jackk]

Bonjour,
Il me semble qu'on avait déjà eu cette discussion 1024 vs 1023 ?

C'est un sujet de discussion récurrent.

Exemple : Si VREF = 5V et la tension d'entrée = 5V, la valeur du registre est 5V/(5V/1024) soit 1024, soit un 0 dans le registre.

Tu veux dire que si on interroge un ADC sur lequel applique Vin = Vref, on va récupérer la valeur 0 ?

[Vincent PETIT]

Tu veux dire que si on interroge un ADC sur lequel applique Vin = Vref, on va récupérer la valeur 0 ?

Non, non, c'était juste pour l'explication de la formule VREF/2^N-1, elle resoud mathématiquement le problème de VREF/2^N qui divise l'intervalle de mesure entre 1 et 1024 alors que le registre dans le micro va de 0 à 1023.


Pour cette histoire de débordement de registre, si le registre d'accueil était une variable de 16bits, dont seuls les 10 derniers étaient accessibles. Et qui s'incrementerait de +1 a chaque fois qu'on aurait +1 LSB sur la mesure alors on lirait 0 au moment où le 11eme bit (1024) passerait à 1 = 0b0000010000000000 dans la réalité on est en saturation dans l'électronique ce qui bloque tout à 1023.

Après je sais qu'aux vus des imperfections de l'ADC ça n'a aucune importance.

[jackk]

Pour cette histoire de débordement de registre, si le registre d'accueil était une variable de 16bits, dont seuls les 10 derniers étaient accessibles. Et qui s'incrementerait de +1 a chaque fois qu'on aurait +1 LSB sur la mesure alors on lirait 0 au moment où le 11eme bit (1024) passerait à 1 = 0b0000010000000000 dans la réalité on est en saturation dans l'électronique ce qui bloque tout à 1023.

Tu sais bien que le problème ne se pose pas ainsi car le registre n'est pas un compteur dans le cas de l'ADC de ce µContrôleur, mais le résultat obtenu à partir d'un SAR. Le nombre de cycles d'horloge étant parfaitement déterminé, il n'y aura jamais de débordement.

Non, non, c'était juste pour l'explication de la formule VREF/2^N-1, elle resoud mathématiquement le problème de VREF/2^N qui divise l'intervalle de mesure entre 1 et 1024

Mais où est le problème avec VREF/2^N ? C'est juste normal.

Pour convaincre les indécis, je prends comme preuve le convertisseur élémentaire: l'ADC 1 bit qui n'est ni plus ni moins qu'un vulgaire comparateur en électronique. Si Vref est égal à 2V, on comprends aisément que la sortie du comparateur sera à '0' si son entrée est comprise entre 0 et 1V, et à '1' entre 1 et 2V. Le nombre de bits de cet ADC étant égal à 1, 2^1 = 2 et le quantum est bien égal à Vref / 2 = 1V.

Concrètement, si Vin = 0,7V, l'ADC sortira '0' et si Vin = 1,1V, l'ADC sortira '1'. Je pense que personne ne s'étonnera ce ce résultat.
Avec la formule VREF/2^N-1 = VREF/2^0 = VREF, on ne pourra obtenir qu'une seule valeur quelle que soit Vin.

Pour ceux qui ne sont pas convaincus, faites la même chose avec un convertisseur 2 bits: quantum = VREF/2^N = VREF/2^2 = VREF/4 = 0,5V
0 ->0,5V : 01
0,5->1 V : 01
1 ->1,5V : 10
1,5->2 V : 11

[Vincent PETIT]

Tu sais bien que le problème ne se pose pas ainsi car le registre n'est pas un compteur dans le cas de l'ADC de ce µContrôleur, mais le résultat obtenu à partir d'un SAR. Le nombre de cycles d'horloge étant parfaitement déterminé, il n'y aura jamais de débordement.

Oui c'est vrai, j'ai essayé maladroitement de faire une analogie.

Mais où est le problème avec VREF/2^N ? C'est juste normal.

Oui c'est normal mais à la fin dans le registre de donnée de convertion on ne peut pas atteindre une tension = VREF

Pour ceux qui ne sont pas convaincus, faites la même chose avec un convertisseur 2 bits: quantum = VREF/2^N = VREF/2^2 = VREF/4 = 0,5V
0 ->0,5V : 00
0,5->1 V : 01
1 ->1,5V : 10
1,5->2 V : 11

Si j'ajoute les bornes ça donne ceci.

Vin<0.5V : 00
0.5V<=Vin<1V : 01
1V<=Vin<1.5V : 10
1.5V<=Vin : 11

La valeur max du registre c'est 3, que si je réinjecte dans la formule VREF/2^N (avec N =2) ça donne 1.5V. 1.5V donnerait 11 tout comme 1.8V ou 2V. Même si on augmentait la résolution de l'ADC il y aurait toujours 1 LSB manquant à la fin.

Je pense que c'est simplement ça qui explique l'apparition du VREF/2^N-1 car ça enève un LSB

[jackk]

Je comprends que la valeur 0 en info n'ait pas la même signification qu'en mathématique mais bon, il faut bien la compter parmi les valeurs possible de l'ADC.
Donc si la valeur max, c'est 3 , la valeur min c'est 0 et il y a bien 4 valeurs.
Et 3 dans l'ADC correspond à l'intervalle [3.Vref/4, Vref/4[. Il manque un epsilon pour aller jusqu'à Vref? Cet epsilon n'est rien car comme tu dis, le résultat de la conversion correspond toujours à une valeur de la mesure à un quantum près.

Pardon Vincent pour ces remarques qui visaient à éclairer le déroulement de ce fil, car je sais pertinemment que tu maitrises parfaitement le sujet.
C'est juste que je ne comprends pas pourquoi on se complique la vie avec le 2^N - 1.

Et au bout du compte, il suffit de lire la doc de l'ADC en question. Celui-ci est conventionnel, mais il doit bien y avoir moyen d'en trouver de plus exotiques

[Vincent PETIT]

Pardon Vincent pour ces remarques qui visaient à éclairer le déroulement de ce fil

Aucun problème c'est très intéressant comme discussion, aussi pour ceux qui nous lise, même si nous savons que comme l'ADC a des défauts INL, DSL, de gain, d'offset, au final le dernier quantum ou le premier on s'en moque un peu J'espère juste que dans mes écrits je n'ai pas laisser entendre une sorte d'insistance car ce n'était absolument pas mon intention.



J'en finirai ici en donnant une image de ce qu'a dit Guesset

Ceci étant, vu la précision des CAN des MPU et le fait que diviser par 1024 n'est qu'un décalage, le choix est vite fait

q = VREF/1024 dans un registre dont la valeur max est de 1023. La valeur 0 dans le registre correspond a 0 LSB mais le dernier quantum qui correspond à une tension Vin = Vref n'est pas accessible. Il manquera un 1 LSB.



q = VREF/1024 décalé de 1 vers la droite dans un registre dont la valeur max est de 1023. La valeur 0 du registre vaut 1 quantum, on ne peut pas lire 0V, il est inaccessible, on lira à minima 1 LSB. Par contre 1023 dans le registre correspondra à 1024 quantum donc à la pleine échelle.



q = VREF/2^N-1, qui revient à dire qu'on va découper l'intervalle en 1023 valeur pour être grosso modo aligné sur le registre dont la valeur max est 1023. Ce n'est pas forcément déconnant, c'est arrangeant dans la pratique car on a une correspondance mais je ne peux qu'avouer, en te lisant jackk, que c'est physiquement faut.




Donc, divisez VREF par 2^N

[Guesset]

Bonjour jackk,

...C'est d'ailleurs parfaitement confirmé par la doc de l'ATmega328 qui donne la valeur calculée par l'ADC comme étant égale à Vin x 1024 / Vref

Ce qui donne n = Vin x 1024 / Vref soit Vin = n x Vref / 1024. Or cette doc mentionne ailleurs que 1023 correspond à Vref, ce qui n'est pas très cohérent d'autant que l'habitude est de prendre la valeur de début de palier : 0V pour n=0 et non Vref /2048 (milieu de palier).

J'utilise bien sûr 1024, plus par efficacité qu'autre chose (ces MPU n'ont pas de division et on peut travailler en entiers sans division pour peu que l'on soit en mV : Vm = Vin = n x (Vref x 125) / 128).

Par exemple, en 5 V cela pourrait donner uint16_t Vm = 5*n - ((15*n) >> 7); Il y a des petits sauts de 1mV toutes les 9 valeurs environ mais la précision étant près de 5 mV il est possible de considérer être sous la portée du radar .

Salut.

[KCDKLO]

Bonjour,

Merci de vos réponses et suggestions, j'ai une autre question toujours concernant la mesure de puissance , j'aimerais savoir si relier une entrée analogique d'arduino Uno en faisant la liaison entre un petit simple fils et un connecteur BNC est possible et compatible pour mesurer par exemple une puissance? cela ne causera pas des dommages sur la carte Arduino?

[Guesset]

Bonjour,

Le connecteur BNC m'inquiète un peu. Il suppose en général une bande de fréquences largement supérieures à ce que peut traiter un Arduino. Mais ce n'est pas létal.

En revanche, les niveaux de tension et leur polarité (éventuellement variable, un câble coaxial est (très) rarement utilisé pour du continu) peuvent s'avérer problématique (0 <= Vin <= 5 V).

Salutations

[Bernard_68]

Un câble coaxial utilisé en continu ne pose aucune difficulté.
Pour commencer, dire câble coaxial pour parler du câble à impédance constante est un raccourci usuel, mais impropre, mais bon tout le monde se comprend .

L'impédance d'un "coax" 50 ohms ou 75 ohms est une impédance fréquentielle, elle est symbolisée par des inductances séries et des capacités paralléles.
Ces inductances et capacités sont invisibles en continu.

Un câble "coaxial" utilisé en continu est comme un câble blindé dont les deux extrémités seraient reliées à la masse.
Ce qui normalement ne se fait pas car cela provoque la circulation de courants de masse, qui diminuent l'effet protectif du blindage.

C'est ce qui se passe quand on utilise un "cordon BNC" avec des prises BNC à chaque extrémité.
Si on est maître du câblage rien n'interdit de ne pas relier à la masse une des extrémités du blindage.

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Ce qui normalement ne se fait pas car cela provoque la circulation de courants de masse, qui diminuent l'effet protectif du blindage.

C'est vrai qu'en BF et en audio particulièrement cela permet de ne plus faire circuler de courant dans la masse et d'éviter une ronflette par courant induit mais le problème c'est qu'en contre partie on perd toute la protection HF.

Je l'ai tellement vu de fois pendant des tests CEM (Chambre anéchoïque EN 61000-4-3 ou EFT EN 61000-4-4), par exemple dans la chambre anéchoïque en envoyant un champ électromagnétique sur l'appareil avec son câble, on créait un couplage champ à fil qui créait un courant HF de mode commun de surface sur la gaine, une fois que ce courant HF arrive au bout de la BNC non reliée à la masse de l'appareil il se passe 2 choses dont une très embêtante pour l'électronique :

- le courant HF passe par les capa parasites en vert entre les blindages (ça c'est pas très grave)
- le courant HF rejoint le conducteur centrale à l'endroit où il y a discontinuité de la masse par les capa parasites en rouge (ça c'est très embêtant car le courant de gaine entre dans l'électronique)

Le modèle équivalent d'un blindage discontinue en HF c'est celui là (je n'ai pas représenté les BNC)



Avec un blindage des 2 côtés, le courant de surface de la gaine ne peut jamais entrer dans l'électronique.

[KCDKLO]

Bonjour,

Je vous remercie pour votre apport dans ma compréhension, le souci que j'ai c'est que depuis j'ai relié les fils simples connectés au entrées analogique de la carte Arduino aux connecteurs BNC qui reliés au wattmètre pour faire la mesure de puissance, en branchant les appareils pour le réaliser , il y a un court-circuit qui endommage la carte arduino et qui a fumé le microcontrôleur et depuis lors, je cherche les causes de ce court-circuit en vain et je me demande si ce n'est pas dû au fait que j'ai interconnecté des câbles qui n'on pas les caractéristiques ?
Je ne voudrais pas remplacé une nouvelle carte pour qu'elle s'endommage de nouveau. Pouvez vous avoir des piste à me proposer pour exploiter en profondeur ce défaut?

[Guesset]

Bonjour Bernard_68,

Pour commencer, dire câble coaxial pour parler du câble à impédance constante est un raccourci usuel, mais impropre, mais bon tout le monde se comprend ...

J'ai parlé de câble coaxial car la prise BNC est coaxiale et suppose un câble de même type. Je n'ai pas vu trace de référence à une impédance constante dans les différents échanges et pour cause, les fréquences en jeu ici sont basses voire nulles.

Il n'y a manifestement pas d'adaptation d'impédance à prévoir ici. L'impédance caractéristique est l'impédance d'un câble infini donc sans réflexion, ce qui justifie que l'adaptation utilise cette même valeur de bouclage. Mais un morceau de câble non bouclé (par exemple terminé sur une haute impédance ou un court circuit) présente une impédance dépendant de la longueur donc non constante. Heureusement, ici les réflexions ne sont pas à craindre .

Salut