Comment sélectionner le bon type d'impulsion pour vos mesures

Avez-vous déjà travaillé avec des capteurs connectés sur une voie P (entrée impulsion ou de comptage) de votre centrale, mais pas sur un port C (port de contrôle) ? Est-ce que la liste des choix pour le paramètre PConfig dans l’instruction PulseCount() vous effraie ?

Les centrales Campbell Scientific vous offrent plusieurs options pour mesurer des signaux à impulsion.

Notre éditeur de programme ShortCut, vous guidera pour sélectionner la bonne option dans le cas ou les capteurs sont directement pris en charge par ShortCut. Pour d'autres capteurs, vous devez déterminer la bonne option à choisir dans le paramètre présent dans l’instruction PulseCount () dans CRBasic ou créer un capteur d'impulsion générique dans Short Cut. La bonne option doit être choisie pour la voie d'impulsion, cela permettra la connexion entre la centrale et le capteur afin de mesurer correctement le signal.

Cet article vous expliquera quelle option choisir pour établir une connexion avec le capteur à impulsion le plus simplement possible. Cet article peut paraître assez technique, mais il va directement à l’essentiel.

Types d'impulsions de capteur correspondants aux ports de la centrale

Il existe trois principaux types d'impulsions :

• High frequency (Haute fréquence)
• Switch closure (Contact sec)
• Low-level AC (CA Bas niveau)

Veuillez regarder la documentation de votre capteur afin de connaître quel type de sortie, il dispose.

High Frequency (ou Square Wave)

Un signal à haute fréquence est souvent appelé, signal carré. La tension change rapidement à une valeur de consigne, telle que 5V. La tension reste à 5V durant un laps de temps et redescend rapidement à une tension nulle, habituellement 0V. La tension du signal à une allure rectangulaire, comme une succession d’ondes carrée ou rectangulaire. Une grande majorité des capteurs ont ce type de sortie.

Un port qui mesure un signal en haute fréquence utilise généralement une résistance de pull-down. La résistance de pull-down assure une tension à 0V entre les impulsions, et donc neutralise le bruit.

Les ports de contrôle C, présent sur les centrales Campbell Scientific ont une résistance de pull-down interne de 100 kOhm. D’autres voies ou ports de contrôle peuvent lire ce type de signal en fonction du modèle de la centrale d'acquisition.

Switch Closure

Les sorties Switch-Closure ou contact sec ne conduisent pas directement à une impulsion. Un Switch-Closure est simplement un mécanisme physique pour compléter un circuit. Les pluviomètres ont généralement une sortie de type Switch-Closure ou contact sec. Certains capteurs de débit et anémomètre utilisent également ce type de sortie.

Une tension est appliquée à un fil lorsque l’impulsion apparaît et une autre quand le switch est fermé. L’alimentation doit être placée dans le circuit avec une résistance de pull-up. La résistance de pull-up permet de fournir de l’énergie au circuit, tout en limitant le courant pour protéger le commutateur (le switch). Les ports P configurés en mode Switch-Closure utilisent une résistance de pull-up interne. Dans la plupart des cas, vous pouvez utiliser d’autres ports en ajoutant des résistances de pull-up extérieurs. Il est nécessaire de lire le manuel utilisateur si vous n’avez pas assez de voies de disponibles P (à impulsion).

Parce que le switch est mécanique, il peut y avoir des rebonds cela est due au contact métallique lors de la fermeture du switch. Le rebond créé une série de pique rapide au moment du début de l’impulsion. Le signal doit être filtré pour enlever le rebond. Le filtrage peut être effectué par un circuit RC ou par programmation.

Low-level AC

Les impilsions de type “Low-level-AC “ (impulsions à courant alternatif bas niveau) sont des signaux qui oscillent entre une tension positive et une tension négative. Le signal à l’allure d’une sinusoïde. Ce type d’impulsion se trouve en général en sortie d’anémomètre (par exemple le 05103 de RM Young). Un branchement spécifique est nécessaire pour lire un signal à Low-level-AC. Les voies P sur la centrale de mesure CR1000, et les bornes U sur la centrale d'acquisition CR6, acceptent une connexion directe de ce type de capteurs. Les centrales d'acquisition de la série CR200X et la centrale de mesure CR300, ont des voies PLL dédiées. Vous pouvez utiliser un module LLAC4, pour convertir un signal en Low-level-AC, en un signal carré lorsque vous avez besoin de brancher un anémomètre supplémentaire.

Les autres types d’impulsion

En plus des trois principaux types d’impulsion, il en a d’autres qu'il faut connaitre :

Open Collector and Open Drain

Les types de sorties de signaux « Open Collector » et « Open Drain » sont des sorties à Switch-closure qui utilisent un switch de type ''Solid-State'' (état statique) au lieu d’un swtich mécanique. Parce que les switchs ne sont pas mécaniques, le filtrage n’est pas nécessaire.  Open Collector et Open Drain peuvent être lus par des signaux à Switch-closure. Si la fréquence dépasse la limite du commutateur (switch), il est possible de les lire comme des signaux haute fréquence avec une résistance de pull-up.

Period Average Measurements

Une instruction "Period Average Measurements" mesure le temps nécessaire pour un nombre déterminé d’impulsions à recevoir. Plutôt qu’utiliser l’instruction PulseCount(), qui mesure en continu, une mesure moyenne de la période se fait sur une courte période. Sur les centrales Campbell Scientific, la mesure moyenne de la période est réalisée par des ports en entrées analogiques.

Conclusion

Les centrales Campbell Scientific sont capables de mesurer tous les types d’impulsions. Mesurer de manière efficace ne dépend que du choix du port de la centrale prévue à cet effet et de la sélection du bon paramètre dans l’instruction PulseCount() de votre programme dans votre centrale de mesure. Si vous rencontrez un type d’impulsion non mentionné dans cet article, merci de poster un commentaire en dessous.