Dernière mise à jour :
26/04/2010
Article non terminé, volontairement non
référencé dans les sommaires du
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Présentation
Ce circuit, basé sur l'usage d'un PIC de type 18F2420, permet la
surveillance de la tension secteur sur un réseau
monophasé ou triphasé. Contrairement à l'
analyseur réseau 001,
celui décrit ici n'effectue aucune vérification de l'onde secteur, et
se contente d'envoyer les valeurs échantillonnées à un PC via une
liaison série RS232.
Avertissement
Cet appareil ne peut pas fonctionner seul, il doit être accompagné du logiciel Analyseur réseau 002 tournant sur PC.
Interface avec le secteur 230 V / 380 V
La liaison de cet analyseur réseau avec le secteur doit
impérativement
s'effectuer au travers d'un ou de plusieurs transformateurs
d'isolement. Pour plus de détails, merci de vous reporter à la page
Analyseur réseau 001, dont l'étage d'entrée secteur est exactement du même type que celui employé ici.
Schéma
Le schéma qui suit montre la section analyse des tensions, ainsi que la
section affichage utilisée pour le peu de programmations prévues.
Interface d'entrée
- schéma cablage transfo(s) + centrage sur 2,5 V (pour travail
sur tension alternative et non continue)...
Protection des entrées analogiques du PIC
C'est la seconde priorité, après celle de l'interface
d'entrée. Les tensions secteur surveillées, si elles
atteignent des valeurs très élevées, peuvent
provoquer de brusques surtensions côté secondaire du ou
des transfos. Bien que ces derniers vont de façon naturelle
limiter l'amplitude de la surtension (par saturation), il est
préférable de prendre le risque au sérieux. C'est
pourquoi j'ai placé des diodes zener sur chaque entrée
analogique utilisée du PIC, jouant le rôle
d'ecrêteuse de tension si le besoin s'en fait sentir. Notez la
valeur des zener, de 4,7 V et non de 5,1 V. La pleine plage de mesure
ne
peut donc pas monter à +5 V, mais la valeur centrale est laissée à +2,5
V et le minimum reste à 0 V (en pratique on n'ira pas en dessous
de 0,3 V pour conserver la symétrie par rapport à +2,5 V).
Transfert des données vers le PC
Toutes les valeurs de tension
échantillonnées sont transmises à la queue-leu-leu via la broche RC6/TX
du PIC, à la vitesse de 19200 bauds. Cette broche aboutit le plus
naturellement du monde à un connecteur de type Sub-D 9 points qui
permet le raccord de l'analyseur au PC de surveillance. Chaque valeur
échantillonnée est codée (quantifiée) sur 10 bits, ce qui n'est pas
compatible avec l'envoi d'octets qui eux ne peuvent contenir que 8
bits. Deux solutions possibles :
- soit on conserve la précision
d'origine et on transmet les valeurs avec deux octets (dans ce cas 6
bits ne sont pas utilisés dans chaque paire d'octets),
- soit on accepte de perdre en précision et on transmet les valeurs avec un seul octet.
C'est
cette deuxième solution que j'ai choisie, pour permettre un temps de
traitement plus rapide. Les valeurs échantillonnées sur 10 bits sont
tronquées de leur deux bits de poids faible, on ne conserve que les
bits les plus représentatifs.
Mode d'analyse monophasé
Dans
ce mode, on ne surveille qu'une seule entrée analogique. Les valeurs
échantillonnées et tronquées sont transmise les unes après les autres,
c'est la façon de faire la plus rapide qui soit et on n'a pas besoin de
transmettre autre chose. Le logiciel sur PC prend et traite chaque
octet au fur et à mesure de leur arrivée.
Mode d'analyse triphasé
Dans
ce mode, on surveille les trois entrées analogiques. Les
valeurs échantillonnées et tronquées sont transmise les unes après les
autres, mais il faut pouvoir les distinguer à l'arrivée. Si on avait la
garantie qu'aucune donnée ne puisse être perdue en chemin, on pourrait
miser sur le fait que la valeur d'une même entrée analogique se répète
tous les trois octets. Mais c'est tout de même un peu risqué, et je ne
veux pas prendre ce risque. C'est pourquoi les trois octets
correspondant aux mesures effectuées sur les trois entrées à un instant
donné, sont encadrés par des octets de délimitation. Valeur $FE pour
début de trame et valeur $FF pour fin de trame. Avant d'être transmis,
les octets de valeur sont tous analysés pour être sûr qu'ils ne portent
pas la valeur de l'octet de début ou de fin de trame. Si tel est le
cas, ils sont rabaissé à la valeur de $FD. Le logiciel sur PC sait
que chaque trame est constituée de 5 octets et peut ainsi trier ses
petits sans aucun soucis.
Code source
Sera publié quand l'état d'avancement sera jugé
suffisant.