Calculateur de bord

[OB1KnoB]

Salut, une petite question innocente vu que je ne connais pas bien le tableau, mais vu que la plupart des réservoirs ont une forme géométrique simple et symétrique, et que les sondes de niveaux sont en général un potentiomètre relié à un flotteur, est-ce que tu penses que le résultat des mesures que tu demandes serait différent d'une progression linéaire allant de 1 à 0 ohm?

Je ne sais pas si c'est très clair, j'utilise peut-être pas les bons mots...

@+
dimitri

[maximillian]

Certains réservoirs sont plus "linéaires" que d'autres, sur les poids-lourds ce sont souvent des berlingots, mais parfois des cylindres...

Dans ce dernier cas, la courbe de niveau n'est pas très droite...

Par ailleurs, le flotteur d'une sonde "classique" se déplace sur un levier, et décrit un arc de cercle: Pas linéaire non plus.

Au final, on se retrouve avec des jauges complètement imprécises, qui "accélèrent" plus le niveau approche du fond: C'est pas facile de faire des calculs d'autonomie justes dans ces conditions.

Ainsi le signal de la jauge est non linéaire et il nous faut bien y remédier, c'est prévu et facile.

Par contre, il faut cadrer l'échelle du signal de la sonde, de façon à ce que ce signal varie entre 0 et 5V, même complètement tordu entre ces deux points, avec un étage d'amplification adapté (et d'isolation galvanique) pour être compatible avec le microprocesseur.

Pour dimensionner cet étage d'amplification, il faut connaitre la fourchette de valeur en ohm des sondes aux deux extrèmes de leur courses.

[OB1KnoB]

Ok, je vais voir si je peux te faire un relevé de ces valeurs au prochain plein...
Je vais attendre la panne sèche, relever la valeur (normalement 1ohm ?), mettre 10l, relever à nouveau la valeur, filer à la pompe et faire le plein en relevant la valeur tous les 10l.
Ca t'irait comme relevé ?

@+
dimitri

[Bastien]

La jauge étant un bête pont diviseur avec une résistance de polarisation souvent dans le TB.

Faire un relevé en tension serait plus malin, sachant que l'impédance des jauges ne sera de toute façon pas la même d'une marque à une autre.

Bastien

[OB1KnoB]

Bon ben ce qu'il faut retenir c'est que je suis prêt à faire un relevé pour les B, mais c'est à vous de me dire quel relevé je dois faire, parce que là vous parlez chinois pour moi

Préparez moi une procédure, et je m'y colle

Mais de toutes façons il faudra faire la même chose sur plusieurs modèles de véhicules à priori, donc il faudra d'autres volontaires ^^

@+
dimitri

[pduna]

Bonjour à tous

Ben ça cogite dur

Pour ce qui est du capteur pour calculer la conso (etc ...) avez vous regardé du coté des capteurs de pression avec sortie analogique (en tension ou courant) ... j'en utilise au boulot mais c'est pas donné ... par contre il doit bien y avoir quelque chose de simple et pas cher dans ce genre de capteur de pression

C'est juste une idée

[maximillian]

La jauge étant un bête pont diviseur avec une résistance de polarisation souvent dans le TB.

Faire un relevé en tension serait plus malin, sachant que l'impédance des jauges ne sera de toute façon pas la même d'une marque à une autre.

Bastien

On est d'accord, le principe de la jauge d'origine est assez rudimentaire... Mais si tu mesures la tension entre le capteur et le galvanomètre, tu obtiendra une caractéristique qui dépendra de la résistance du capteur ET de la résistance de polarisation, qui n'est autre que la résistance interne du galvanomètre...

Comme cette dernière est inconnue, on complique inutilement l'équation... (elle est facile à démasquer, cette inconnue, mais on va voir qu'elle fout le bordel et qu'il est mieux de s'en passer...)

Un petit crobard permet de fixer les idées:

Si on mesure la résistance de la sonde comme le montre le schéma (il faut bien sûr débrancher le fil qui va vers le tableau de bord avant), on relève la caractéristique interne de la sonde.

Si on remplace l'ohmmètre par un voltmètre sans débrancher le fil, on relève la tension du pont diviseur, qui dépend des deux résistances... et de celle du câblage, car le courant dans le circuit est loin d'être nul: ça fait beaucoup d'inconnues...

Le calculateur va se connecter sur la borne de la sonde, en remplacement du galvanomètre, et aura sa propre résistance de polarisation ajustée de façon à obtenir +5Vcc quand le curseur de la sonde sera au point haut de la résistance.

En connaissant la résistance de la sonde dans ce cas, le calcul de cette résistance de polarisation est très simple.

Si on procède aux mêmes mesures sur tous les réservoirs des véhicules concernés, on va ainsi pouvoir déterminer la fourchette de la résistance de polarisation, et définir le potentiomètre à utiliser pour l'amplificateur/isolateur.

@ pduna: Bien sûr, il y a des capteurs d'un tarif plus accessibles que le matériel d'instrumentation industrielle.
Mais dans notre cas, on ne mesure pas de pression pour les débits ni le niveau, on va utiliser des débit-mètres à turbines et la sonde à curseur d'origine.

[Bastien]

Le calculateur va se connecter sur la borne de la sonde, en remplacement du galvanomètre, et aura sa propre résistance de polarisation ajustée de façon à obtenir +5Vcc quand le curseur de la sonde sera au point haut de la résistance.

C'est là le soucis, y'a fort à parier que les personnes intéressées par ton calculateur voudront gardé le galvanomètre d'origine en redondance.

Si j'étais toi je ferais la mesure en tension avec une procédure d'étalonnage au remplissage du réservoir. Genre acquitter un bouton tout les 5 litres à la pompe, parce que y'a aussi fort à parier que la tension issue du capteur n'est pas linéaire rapport aux nombres de litres du réservoir, à cause de sa géométrie.

Ca te coûte juste quelques lignes de code en plus et calculer la courbe qui va bien Tension fonction des litres.
Tu vas être super précis sur le débit de gas-oil, autant être le plus précis possible aussi sur la réserve de carburant.

Tu prends un ampli diff genre : http://www.datasheetcatalog.net/datashe ... A114.shtml et tu t’affranchis des divers soucis de courant dans les retours de masse.

Bastien

[maximillian]

Il y a bien sûr une linéarisation du signal, pour obtenir une mesure précise; Je l'ai prévue sur 32 segments, ça devrait suffire...

Pour régler cette courbe, il faudra entrer le volume total du réservoir, et valider à chaque fois qu'on verse 1/32e du volume. Et comme on a un afficheur graphique couleur, l'utilisateur sera guidé pas à pas dans la démarche, il ne pourra pas se tromper, et pourra même annuler et repartir à zéro s'il le veut.

Cependant, il faut bien comprendre que la mesure d'une tension passe par un convertisseur analogique-numérique, qui dans le cas du µC choisi fonctionne sur 10 bits, autant dire qu'il n'y en a pas de trop...

On a tout intérêt à en utiliser le plus possible pour ne pas perdre en précision, et pour cela il faut que l'ampli-isolateur galvanique transforme le signal d'entrée (tension, courant, capacité, âge du capitaine etc...) en une tension variable qui soit à son maximum le plus proche possible de la tension de référence du convertisseur, c'est à dire ici de +5V.

Cette tension variable de 0 à 5V est ensuite transformée en une variable numérique de zéro à 1023, car on ne peut pas compter plus que ça avec 10 bits... Le minimum détectable est donc de 5/1023= 4.89mV , donnant une précision de 0.1%, ce qui est tout juste correct compte tenu qu'on a une linéarisation derrière, qui peut fortement diminuer cette précision (ou l'augmenter) en fonction de sa pente.

Si l'ampli d'entrée est mal calibré, et donne une tension par exemple de 0 à 2.5V d'échelle, on n'utilise alors la variable du convertisseur que sur 0 à 511, car sa référence est de 5V: on a dégringolé en précision de moitié, à 0.2%...

Tout ce brillant exposé pour dire que, comme ce calculateur va être utilisé avec plusieurs capteurs de niveau possibles en fonction des véhicules, il est impératif que son ampli d'entrée soit ajustable en fonction de la réponse de chaque capteur afin de conserver la précision des calculs.

Et dans le but de rendre la tâche la plus facile possible pour que le montage soit accessible par tout le monde, il faut déterminer une fourchette de réglage pour l'amplification, donc en premier lieu relever la caractéristique des capteurs susceptibles d'êtres utilisés.

On pourrait simplifier la chose en disant qu'on va tous utiliser le même capteur, par exemple un modèle capacitif du commerce à monter dans nos réservoirs, mais:

- Monter un capteur dans un réservoir n'est pas chose facile, la bride de raccordement ne coïncide en général pas et il faut la modifier, ou en rajouter une.
- Si la manip sur un réservoir de gasoil est sans danger, ce n'est plus la même chanson sur un réservoir d'essence...
- Surcoût du capteur, alors que celui d'origine existe déjà et fonctionne très bien.

En conclusion, pour que tout soit au mieux et simple pour tout le monde, il faut que ceux qui sont intéressés par ce truc mesurent leur sonde de niveau comme indiqué, et annoncent des chiffres que je ne peux pas inventer pour eux.

Pour ce qui est de conserver la jauge d'origine en redondance, cela ne présente aucun intérêt. Les indications de cette jauge sont globalement imprécises du fait de la non-linéarité du réservoir et capteur, dépendent de la tension de la batterie, alors que le volume exact même si la batterie est à plat sera directement accessibles sur le calculateur.

En cas de panne du calculateur, un fil à rebrancher et la jauge re-fonctionne...

[maximillian]

Voilà un aperçu des circuits imprimés:

Le bidule sera constitué de trois cartes de 70mm x 80mm empilées les unes sur les autres et séparées par des entretoises:
- La carte I/Os qui porte les borniers de connections et les isolateurs galvaniques est celle qui sera le plus au fond,
- Au milieu la carte CPU qui porte le µP,
- Et la carte HMI qui porte l'afficheur LCD et les trois boutons de navigation.

J'ai abandonné l'idée du joystick, ça compliquait beaucoup pour pas grand'chose en fait, et le fournisseur Japonnais n'a pas ré-émergé du tsunami...

Il y aura ensuite une face avant constituée d'une plaque en aluminium de 80mm x 90mm, munie d'une fenêtre pour voir l'afficheur, et de trois trous de 10mm pour laisser passer le sommet des touches des Boutons poussoirs, également montée avec des entretoises qui la sépareront de la carte HMI.

Le calculateur pourra ensuite être monté dans un coffert, en alu, en contreplaqué ou en peau de crocodile suivant le goût de chacun. Ou encore encastré directement dans une planche de bord, on verra quand on sera plus avancés.

Remarque: la carte CPU a un tracé plus complexe qu'il ne nous est nécessaire, car elle peut recevoir deux µP différents: j'en ai profité pour développer un calculateur de vol qui utilise la même architecture, d'où le lecteur de mémoire SD visible également sur la carte HMI mais qui ne sera pas monté dans le nôtre, qui restera dans un véhicule terrestre.

Attention, ces fichiers PdF ne sont que des aperçus, pour fixer les idées; Une nouvelle révision de la carte I/Os verra le jour avec l'étage d'amplification du capteur de jauge, quand il sera dessiné, et la révision finale sera éditée sous forme d'un dossier utilisable par une boite de fabrication de circuits imprimés, en France par exemple, pour en faire la quantité voulue.

De même, je prépare les nomenclatures avec les références des fournisseurs où trouver les composants en Europe, chacun pourra faire son marché comme il l'entendra.

On en reparle bientôt.

[Le Camioneur]

+1 pour la sonde qui "accélère" vers la fin.
J'ai aussi de nouveaux réservoirs à la forme complexe, et bien que de m'indiquer approximativement le niveau, ça ne veux plus rien dire en litre sur la jauge! (et c'est tout sauf linéaire)

Bien que je sois totalement une pive (on peut pas être bon partout )en électronique, je serais plus que preneur d'un système (simple?) m'indiquant précisément la contenance en litre que j'ai ou qu'il me reste dans le véhicule.
Tout ceci évidement en conservent la sonde d'origine et le manomètre VDO.... mais c'est peut-être demander le Pérou??
Keep going!

[vieux-new-one]

Bonjour

Solution à 3 sous : tu vides complétement ton réservoir et tu fais le plein en t'arrêtant tous les 10 litres (ou 20 litres ou autres) et tu gradues soit un plexy soit un film transparent autocollant par dessus la jauge actuelle. Sur mon bateau, j'avais un réservoir de 160 l, très compliqué de formes (il épousait les fonds du bateau) et le problème a été résolu ainsi avec une simple jauge "ordinaire" et a donné entière satisfaction (quand le bateau était horizontal... )

Cordialement
Yves

[Le Camioneur]

Solution à 3 sous

C'est ça qu'il me faut, pingre que je suis
Bonne idée cela dit, il me reste plus qu'a trouver la station qui me laisse remplir 300+L en attendant tous les 10L que la jauge soit montée (c'est lent cette affaire) et stabilisée.

[maximillian]

C'est ce qui s'appelle faire l' "étalonnage" de la jauge, et cette méthode a été employée dans les salles de contrôles au débuts de l'instrumentation: Fiable et à conseiller vivement, si toutefois le cadran est suffisamment grand pour accepter un tracé précis.

Par contre, si on veut faire un calcul automatique d'autonomie, y'a pas photo, il faut un traitement du signal pour rendre la jauge linéaire.

Si on voulait simplement rendre "électriquement" linéaire une jauge déjà existante, il faudrait intercaler un module intermédiaire qui recevrait le signal tordu du capteur de niveau et le remettrait droit, avant de le transmettre au galvanomètre VDO, à supposer que ce dernier aussi soit linéaire...

En général, ces galvanomètres sont des merdes à 4 sous, (je ne parle bien sûr pas du prix qu'on les paie à l'achat... ) qui déjà n'ont pas une déviation de leur aiguille linéaire par rapport au signal: Les défauts de linéarité s'empilent les uns sur les autres et au final on obtient une très vague indication de la contenance du réservoir.

Donc au final, la solution serait un module de correction intermédiaire que l'on pourrait configurer en fonction de la déviation lue sur le galvanomètre: On verse 10 litres et on règle pour lire 10 litres, puis on reverse 10 litres pour régler le point suivant, etc...

Bon, c'est pas très compliqué à faire.

Je vas y réfléchir, une fois que notre calculateur sera tordu.

Mais honnêtement, pour une poignée de cacahuètes, ce calculateur fera beaucoup plus que simplement remettre un signal droit.

Pour ceux qui ne sont pas familiers de l'électronique, on se débrouillera bien pour leur assembler leur kit s'ils le veulent..

[Chips]

question je suis l'affaire vaec le recul de P=UI peut on esperer le proto pour le rasso ???

[maximillian]

Vous allez me haïr...: C'est quand votre rassemblement ?

Ce qu'on peut essayer de faire, pour arranger tout le monde:

- Ton SM8 sert de cobaye, je t'expédie le matériel pour l'équiper, sous forme d'un premier prototype en kit qui ne sera pas complet: il manquera le boitier et la face avant, et peut-être quelques bricoles facile à trouver en France.

- Vous l'essayez pendant le rassemblement, puisque les gens intéressés y seront en principe regroupés.

- Vous faites les remarques en fonction de l'essai de ce qui va ou ne va pas,

- on finalise les kits en conséquence.

Si c'est OK comme ça, donne moi ton adresse exacte par MP.

[OB1KnoB]

Ca prend forme ça prend forme !

[Chips]

alors comme vh cobaye, y a pas de problème pour le mien, seulement coté électronique, j'ai voulu installé ça http://www.conrad.fr/webapps/voltmetre-43.html pour mes tensions de batteries aux. ça à fumé, donc il y a bien une tension mais laquelle ????
explique m'en plus sur l’installation et je vois pour faire profiter à tout le monde de mon temps libre....

[maximillian]

L'installation n'a rien de compliquée;

Le plus gros du boulot sera de monter le capteur de distance, car il faut fabriquer un bout de support à proximité d'un tambour de frein arrière ou un truc du style: Le capteur est un cylindre fileté, qui se fixe de façon à "voir" passer une cible (une languette en ferraille) elle-même solidaire de la pièce en rotation. La distance entre le capteur et la cible doit être de quelques millimètres, pas plus. (mais pas moins, pour ne pas bloquer la roue... )

Il faut que tu regardes sur ton véhicule pour un endroit adapté, et tous les gens intéressés devraient faire pareil sur leur véhicule, ça leur gagnera du temps.

Ensuite il y aura un peu de plomberie, il faut intercaler un capteur de débit dans la ligne de départ de carburant, et un autre dans la ligne de retour. Facile, ça peut se faire avec deux bouts de durit souple et des serreflex temporairement, puis passer en durit aviation avec raccords sertis au stade définitif.

La sonde de niveau à flotteur d'origine est réutilisée, donc rien à faire de ce côté là, il suffit d'en débrancher le fil.

Vient ensuite le câblage:

Les deux capteurs de débit sont livrés avec leur connecteur miniature, il faut simplement dénuder les deux fils plus le blindage du câble blindé pour y sertir (ou souder à l'étain) les pinoches de chacun des connecteurs, puis protéger le tout par un bout de gaine thermorétractable avec un briquet (faire gaffe de ne pas tout fondre quand même...)

Le capteur de distance a un fil surmoulé de quelques dizaines de cm, qu'il faut prolonger avec le même type de câble blindé. (pareil: soudure à l'étain, protection des épissures soudées par gaine thermo, facile).

La sonde de niveau se branche comme elle l'était, par un fil souple de 1.5mm2 sans blindage.

Les trois câbles blindés et le fil de niveau sont ensuite ramenés dans la cabine là où sera le calculateur, par un cheminement adéquat, passés par exemple dans des gaines annelées en plastique attachées au châssis par des colliers Tyrap, loin des sources de chaleur et des risques mécaniques.

Leur raccordement côté calculateur se fait par borniers à vis, facile, il faut simplement étamer un poil les extrémités des fils souples pour qu'ils ne soient pas blessés par le serrage des vis. Les professionnels sertissent des embouts en alu sur les fils.

Il restera à alimenter le calculateur par trois fils, un plus permanent, un plus coupé par le contact et un moins... (en 24V en l'occurrence pour ce proto). Avec un bout de fusible pour faire plus riche sur le 24V permanent.

Et voilà!

Le seul truc qui risque de coincer, c'est le temps de réalisation du circuit imprimé. Je vais peut-être faire un truc rapide et temporaire pour aller plus vite...

C'est quand votre date ?

[OB1KnoB]

Salut,
Je ne sais pas où vous en êtes, mais j'ai depuis un moment dans le camion le relevé des premiers chiffres pour la résistance de la sonde, je ne les ai pas donnés avant car ça ne va que jusqu'à 20l pour le moment, le relevé ayant été effectué lors du remplissage avec mon jerrican.

0L : 0.340
5L : 0.294
10L : 0.212
15L : 0.154
20L : 0.135

le "0L" étant en fait le moment où j'ai désamorcé, c'était en légère côte donc il restait un poil de GO dans le réservoir.

Je ne sais pas si ça peut t'aider pour l'instant Maximillian, mais pour la suite du relevé il va falloir que j'aille à la pompe et ce sera juste avant de prendre la route pour les P'tits Gros, le camion étant sur cales depuis le premier relevé.

@+
dimitri