Compter des impulsions

Compter des impulsions

On nous demande souvent si nous avons un petit quelque chose permettant de compter des impulsions ou encore de mesurer la fréquence d'un signal électrique. Généralement, on répond avec malice que l'idéal serait un Yocto-PWM-Rx, mais que ce module n'existe pas encore. Eh bien, ça va changer, parce que le Yocto-PWM-Rx est enfin désormais disponible. On imagine que certains sont déjà en train de sauter de joie :-)


Présentation

Le Yocto-PWM-Rx se présente sous la forme d'un petit board de 54x20mm avec deux canaux distincts. Schématiquement, c'est un petit voltmètre très rapide qui détecte si un signal se trouve au dessus ou au dessous du seuil de 0.7V tout en chronométrant les transitions, il peut alors calculer:

  • La fréquence du signal
  • Le duty cycle et la longueur des impulsions
  • Le nombre d'impulsions détectées

Le nouveau Yocto-PWM-Rx
Le nouveau Yocto-PWM-Rx


La plage de signaux acceptés par le Yocto-PWM-Rx est assez large: -30 à +30V. Il détecte la fréquence des signaux pour autant que celle-ci soit comprise entre entre 0.05Hz et 250kHz.

Les compteurs d'impulsions

Il y a un compteur d'impulsion par canal. Chacun de ces compteurs est associé à un chronomètre. Il est ainsi trivial de connaître le nombre d'impulsions détectés depuis la dernière ré-initialisation du compteur. Les compteurs d'impulsions fonctionnent entre 0 et et 250kHz. Pour être précis, les compteurs comptent en fait les transitions, ils sont donc incrémentés deux fois par impulsion.

Isolation

Le Yocto-PWM-Rx dispose d'entrées isolées, ce qui signifie que partie USB est électriquement isolée de la partie mesure. Vous pourrez connecter le Yocto-PWM-Rx à un appareil qui se trouve à un potentiel différent de celui de votre ordinateur de contrôle sans prendre le risque de tout griller. Le cas typique étant des appareil alimentés par des phases différentes. Cependant les deux entrées ne sont pas isolées entre elles: elles partagent une masse commune.

Open drain

Le Yocto-PWM-Rx peut fonctionner avec des émetteurs de signaux open drain. En général, lorsqu'on cherche à transporter un signal, c'est l'émetteur du signal qui fourni le courant transportant le signal. C'est le cas le plus intuitif, mais ce n'est pas le seul. En mode open drain, l'émetteur se contente de laisser passer ou non le courant qui, lui, vient d'ailleurs. En gros, le capteur se comporte comme un interrupteur. L'intérêt du mode open drain est de pouvoir choisir la tension à laquelle on veut travailler avec le capteur. Il se trouve que le Yocto-PWM-Rx peut fournir un peu de courant sous la forme d'un petit pull-up à 3V, on peut ainsi interfacer une sortie open drain dans avoir recours à une alimentation externe.

Utilisation du pull-up pour interfacer un capteur avec une sortie open drain.
Utilisation du pull-up pour interfacer un capteur avec une sortie open drain.


Applications

Débitmètre

Une des principales applications du Yocto-PWM-Rx est l'interfaçage de débitmètres. Presque tous les débitmètres sont construits sur le même principe: un fluide en mouvement entraine une petite turbine qui contient un aimant. Le mouvement de l'aimant est détecté par un capteur à effet Hall qui génère une ou plusieurs impulsions à chaque révolution. Ainsi la fréquence donne le débit instantané et le compteur d'impulsion donne le volume de liquide qui a traversé le débitmètre.

Le débitmètre: une application typique
Le débitmètre: une application typique


Le seul point délicat est l'alimentation du débitmètre. On peut utiliser une alimentation externe, d'où l'intérêt de l'isolation du Yocto-PWM-Rx. Il se trouve les débitmètres qu'on a utilisé pour nos tests fonctionnent en 5V, on a donc fait au plus simple et on a prélevé le courant sur le bus USB.

Alimentation externe / alimentation 5V via le bus USB
Alimentation externe / alimentation 5V via le bus USB


Il existe une variante de débitmètre qui utilise un interrupteur à lames souples (ILS) à la place d'un capteur à effet Hall, c'est un cas typique de capteur avec sortie open drain.

Compte tours

Il est possible de fabriquer un simple compte-tour à l'aide d'un Yocto-PWM-Rx et d'un moteur électrique. En effet si vous forcez un moteur électrique à tourner, celui-ci se comporte comme une dynamo en générant un courant alternatif dont la fréquence et l'amplitude sont proportionnels à la vitesse de rotation. Il suffit donc de connecter un moteur électrique directement au Yocto-PWM-Rx pour fabriquer un compte tour en deux temps-trois mouvements. Évidement, il faut que le moteur tourne suffisamment vite pour générer un signal qui passe le seuil de 0.7V. Vous obtiendrez les meilleurs résultats avec un moteur brushless à cage tournante, ça fonctionne nettement moins bien avec un moteur classique.

Un moteur brushless peut être utilisé comme compte tours
Un moteur brushless peut être utilisé comme compte tours



Voici une petite vidéo qui illustre ces deux utilisations.

  


Conclusion

Vous savez maintenant l'essentiel de ce qu'il y a savoir sur le tout nouveau Yocto-PWM-Rx. Notez cependant que si vous n'avez besoin que de compter les impulsions générées par une sortie open drain sans qu'une isolation soit nécessaire , le Yocto-Knob sera probablement plus avantageux. En effet, le Yocto-Knob dispose lui aussi de compteurs d'impulsions, il en a même cinq.

Commenter 2 commentaires
Retour au blog



1 - koalabz Mercredi 12 novembre 2014 17H56

Bonjour,

Pour un projet dans un camping car j'aurais voulu savoir quel débitmètre en 5V avez vous utilisé dans votre exemple ainsi que la marque et model.

Merci.

2 - martinm (Yocto-Team)Mercredi 12 novembre 2014 18H03

@koalabz: On a trouvé les nôtres chez Seeed Studio

http://www.seeedstudio.com/depot/Liquid-Flow-c-25_32

Celui de la vidéo est le TEM01072B

Yoctopuce, get your stuff connected.