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• Embase RJ45 - Qte=1
• Embase 2.54 mm - Qte=6
• Bouton poussoir - Qte=1

Le module phidgets current sensor P/N 1122 0 est représenté ci-dessous sous la forme d'un schéma fonctionnel dont les circuits ne sont pas interconnectés car le schéma électrique n'est pas connu. Les circuits qu'il utilise sont l'ACS712 équivalent à celui du paragraphe suivant, un microcontrôleur et un convertisseur digital analogique. En sortie, il est équipé de 2 connecteurs distincts qui recoivent la tension d'alimentation 5V et délivre une tension continue proportionnelle à la valeur du courant, l'un est relatif au un courant continu, l'autre au un courant alternatif.

La formule donnée par phidgets est :

• AC Current (RMS) = VoltageRatio×42.04

Pour effectuer les mesures, un multimètre (mode mesure de courant AC) est mis en série avec la table de cuisson et un autre multimètre (mode mesure de tension continue) est connecté sur la sortie RMS, les valeurs relevées sont les suivantes :

• 0.570 V - 4.7 A pour le foyer intérieur -> (0.570/5)X42.04 = 4.8 A
• 1.200 V - 10 A pour les foyers intérieur et extérieur -> (1.200/5)X42.04 = 10.09 A.

N.B. : le voltage ratio est obtenu en divisant la valeur mesurée par 5 (valeur de la tension qui alimente le module).

Le circuit ASC712 est prévu pour mesurer les courants continu et alternatif. Le courant à mesurer traverse une résistance de 1.2 mohm inclus dans le boîtier. Cette résistance baigne dans un champ magnétique qui engendre une tension perpendiculaire à ce dernier. Il s'agit de l'effet Hall. Cette tension est amplifiée et disponible en sortie du circuit. Cette tension est proportionnelle au courant qui traverse la résistance. Dans notre cas le courant à mesurer est alternatif, il faut donc prévoir de redresser (voir application 4 de la datasheet) le signal avant d'envoyer la tension continue résultante sur une entrée analogique du microcontrôleur. Ce circuit fait partie d'une famille qui se décline en 3 circuits différents (5, 20, 30A).

La mise en oeuvre de ce circuit demande une attention particulière des 2 points suivants :

• en fonction de la valeur du courant à mesurer, le choix de la variante parmi les 3 proposés : 5, 20 et 30A, la sensibilité est respectivement : 185, 100, 66 mV/A
• l'optimisation du niveau de bruit implique le choix la valeur du condensateur CF de filtrage

La sensibilité est mise en évidence sur les deux graphiques ci-dessous (la variante 20A n'est pas représentée) :

Le niveau de bruit en sortie du circuit est maîtrisé par un filtre dont le condensateur CF est externalisé (pin 6), pour la variante 20A :

• 4.7 nF pour une bande passante de 20kHz
• 47 nF pour une bande passante de 2kHz
• 1 nF pour une bande passante de 50kHz.

Le courant consommé par la table de cuisson est au préalable mesuré par un multimètre :

• 4.7 A (foyer intérieur)
• 9.8 A (foyers intérieur et extérieur).

L'approvisionnement des composants est effectué chez digikey :

• L'ACS712ELCTR-20A-T dont le pitch est 0.05 pouce
• Le SOCKET ADAPTER SOIC TO 8DIP permet l'adaptation du pitch de 0.05 à 0.1 pouce, cette adaptation facilite l'essai du circuit sur la breadboard Arduino.

Le schéma électrique réalisé sur la breadboard est celui de l'application 4 de la datasheet Le câblage de cette application 4 sur la breadboard est donné par la photo ci-dessous :

• Mesures de la tension continue (5V) et du courant consommé par le circuit ACS712 et comparaison avec les valeurs données par la datasheet :
  • 4.98 V
  • 9.68 mA, valeur cohérente avec Min.=6, Typ.=8, Max.=11 mA.
• Mesure de la tension continue Vout (pin7) sans courant traversant la résistance de 1.2 mOhm et interprétation par rapport à la valeur annoncée par la datasheet :
  • -1.383 V (tension pas stable et en diminution progressive), la datasheet indique 2.5 V ?!...
• Mesure de la tension alternative Vout sans courant traversant la résistance de 1.2 mOhm, puis avec courant (4.7 A) :
  • 1.340 V
  • 1.890 V
  • soit une différence de 0.550 V, compte tenu de la sensibilité de 100 mV/A donne 4.7 X 0.1 = 0.470 V
• Mesure de la tension continue après la cellule de filtrage avec et sans courant traversant la résistance de 1.2 mOhm :
  • 0.660 V (la valeur est la même dans les 2 cas et elle est fluctuante).

Le relais statique CELDUC SKL10120 est fabriqué selon une nouvelle technologie DCB (Direct Copper Bonding) qui offre l'avantage d'un meilleur refroidissement.

L'objet de l'interface Celduc est l'adaptation électrique du signal généré par le microcontrôleur Arduino MKR wifi 1010 et le circuit de commande du relais statique Celduc SUL 842070. La spécification technique du microcontrôleur est :

• Circuit Operating Voltage 3.3V
• DC Current per I/O Pin 7 mA.

La spécification technique de l'entrée de commande du relais statique Celduc SUL 842070 est :

• tension de commande : 3V minimum
• courant minimun : 10 mA.

Des essais ont montré que :

• 3.3V est insuffisant
• pour le courant, il vaut mieux prévoir environ 15 mA.

Le schéma ci-dessous répond à ces exigences.

Quand le transistor est saturé, la tension est d'environ 4,7 Volts et le courant est au environ des 15 mA.

L'objet de l'interface P230V est de transmettre au MKR wifi 1010 l'information de présence (ou d'absence) de l'alimentation 230 Volts de la table de cuisson.

Un chargeur 5 Volts connecté sur la même ligne que la table de cuisson fournit :

• 5 Volts si la ligne est alimentée
• 0 Volts lors d'une coupure secteur.

Un essai de connection directe de la sortie 3.3V du e-rupteur (Arduino Uno) a montré que le MKR wifi 1010 n'accepté pas la connection d'une deuxième source d'alimentation. Pour régler ce problème, un optocoupleur assure l'isolation galvanique.