Un peu d'électroniqueSachant qu'un LM3914N et un ampli-op alimentés entre 0 et 5V, ont une réponse qui ne descend pas en dessous de 1.2 V et ne monte pas au dessus de 3.8 V j'ai alimenté ces circuits en 10V et la sonde en 5V afin de m'affranchir de la limite haute à 3.8 V.
Ensuite j'ai déterminé RPrim (qui fait un pont diviseur avec la sonde) de façon à m'affranchir de la limite basse c'est-à-dire que dans la limite de ce que je veux afficher, la tension en sortie d'ampli-op ne descendra pas en dessous de 1.2 V.
Les résistances RAOP3 et 4 servent à centrer la réponse de l'ampli-op autour de 2.5 V donc une réponse entre 0 et 5 V.
Les résistances RAOP1 et 2 servent à ce que la réponse de l'ampli-op ait une pente proportionnelle à son entrée.
RLed 1 et 2 limitent le courant des DEL à 12.5 mA (cela donne une bonne luminosité).
Les résistances Rflash 1, 2,3 et le condensateur Cflash servent à faire clignoter le bar-graphe rouge quand la dernière led s'allume, c'est un petit plus qu'on peut enlever, il suffit de ne pas mettre ces résistances ni le condensateur ni les liaisons en rouge sur le schéma électrique.
Enfin les résistances RrLo1, RrHi1, RrLo2 et RrHi2 servent respectivement à déterminer :
La tension d'allumage de la première led verte : UrLo1,
La tension d'allumage de la dernière led verte : UrHi1,
La tension d'allumage de la première led rouge : UrLo2,
La tension d'allumage de la dernière led rouge : UrHi2.
Comment déterminer les résistances Rprim, RrLo1, RrHi1, RrLo2 et RrHi2 si on a une sonde différente de la mienne ?
Tout d'abord il faut trouver les valeurs typiques de la sonde dans les conditions réelles d'utilisation.
Ensuite déterminer le seuil bas (1ère led verte) et le seuil haut (dernière led rouge). J'ai choisi de commencer vers 40°C et de finir vers 110°C.
Enfin déterminer les valeurs entre les deux bar-graphes (dernière led verte et 1ère led rouge). J'ai choisi d'arrêter le 1er vers 80°C et de commencer le rouge vers 90°C.
D'après mes mesures et les caractéristiques de la sonde cela donnait :
1056 ohms à 40°C , 252 ohms à 80°C , 185 ohms à 90 °C et 104.2 ohms à 110°C.
Sachant que : 1) en cas de court circuit sur la sonde je ne voulais pas cramer mon montage
2) la tension minimum pour le LM3914N doit être de 1.2 V
=> J'ai pris Rprim à 2200 ohms, avec le pont diviseur cela donne en cas de court circuit 5V dans Rprim soit un courant de 5/2200 = 2.27 mA donc une puissance de 0.00227 * 5 = 11.36 mW, une résistance ¼ de W supporte sans problème.
Je préconise de prendre une résistance Rprim supérieure à la résistance maxi à mesurer (c'est-à-dire la résistance de la sonde à la température d'allumage de la 1ère led).
Sur ma plaque d'essais avec une Rsonde env.= 1500 ohms (33°C) j'obtiens en sortie d'ampli-op une tension de 2.62V donc bien au dessus des 1.2V.
Une fois Rprim déterminé on commence les paliers, cela se fait sans problème avec les formules du LM3914N.
On détermine d'abord la tension de la dernière led verte : UrHi1. R sonde = 252 ohms
Sur la plaque d'essais, en sortie d'ampli-op avec Rsonde = 264 ohms on obtient 4.01 V
Avec la formule du LM3914N on sait que UrHi = 1.25* (1+ RrHi / Rled)
D'où -> 4.01 = 1.25 * (1 + RrHi / 1000) => RrHi1 env = 2200 ohms.
La valeur théorique de UrHi1 = 1.25 * (1+ 2200/1000) = 4.00 V
Ensuite pour déterminer RrLO1 : on a sur la plaque d'essais avec Rsonde = 1044 ohms, U en sortie d'ampli-op env. = 2.94 V
Donc UrLo = (RrLo / (10000 + RrLo)) * UrHi => 2.94 = (RrLo / (10000 + RrLo)) * 4.00 => RrLo = 27735 ohms. J'ai pris une résistance de 27000 et une de 1000 soit 28000 ohms ce qui donne un résultat tout aussi satisfaisant.
La valeur de UrLo1 = (28000 / (10000 + 28000)) * 4.00 = 2.947 V
On fait de même pour le bar-graphe rouge : RrLo2 et RrHi2 et le tour est joué !
UrHi2 = 1.25 * (1 + 2530 / 1000) = 4.412 V et UrLo2 = (141000 / (10000 + 151000)) * 4.412 = 4.12 V
On a : UrLo1=2.94 V < UrHi1=4.00 V < UrLo2=4.12 V < UrHi2=4.41 V.
L'important quand vous déterminerez la valeur de UrLo2 est qu'elle soit légèrement supérieure à celle de UrHi1 sinon vous risquez d'avoir la première led rouge qui s'allume en même temps que la dernière led verte.
Ou pire avant cette dernière !
Schéma électrique du circuit complet
Plan des pistes du CI côté cuivre
Plan des pistes du CI côté composants
Caractéristiques de la sonde ECUUS
Et les gabarits pour la découpe des enjoliveurs de mes 2 petits montages :
Je souhaite une bonne réussite à celle ou celui qui tentera l'aventure.
C'est long, je sais, mais quand on aime on ne compte pas.
