Mesure de résistance élevée

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Falkor
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Mesure de résistance élevée

Message par Falkor »

Bonsoir à tous,

Je fais appel encore une fois aux pros de l'électronique... Pour le boulot j'aurais besoin d'automatiser une mesure d'humidité de bois (méthode résistive).

Selon l'humidité du bois, la résistance varie entre 1 MOhm pour les forts taux d'humidité (>25%) et explose jusqu'à 700000 MOhms (!) pour les bois les plus secs.

J'aurais besoin de sortir une tension analogique 0..10 ou 0..5 V représentant une plage d'humidité éventuellement réglable. Bon transformer une résistance en tension sur le papier c'est simple, il "suffit" d'imposer le courant qui va bien. Mais vu la plage de résistances à mesurer tout ne va pas se passer comme prévu :roll:

Ce site présente une méthode alternative (en plus de présenter des courbes), qui consiste à mettre une mesure de tension en série (un simple multimètre) avec la haute résistance à mesurer, tout en imposant une tension fixe :

Image

En supposant la résistance interne de la mesure de tension connue, je peux donc me retrouver à ses bornes avec une tension directement liée à l'humidité de mon bois. Reste ensuite à ramener cette plage de tension en 0..10 ou 0..5, avec un AOP ou plus simple, un pont diviseur...

Je vais faire quelques calculs de résistances pour voir si je peux m'en sortir.

Mais dans l'attente, qu'en pensez-vous :?:
Daniel
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Daniel »

Pour mesurer une résistance, on fait passer un courant dans cette résistance. On mesure l'intensité de ce courant, ainsi que la tension aux bornes de la résistance, et on en déduit la valeur de la résistance par la loi d'Ohm.

Malheureusement, si la résistance est très élevée, l'intensité est très faible et nécessite un microampèremètre très sensible. Pour permettre de la mesurer avec un multimètre standard, on peut augmenter la tension. Dans l'exemple donné une tension de 9V est utilisée, mais on peut l'augmenter. Attention, au delà de 48V ça devient dangereux. Et même avec 48V on ne pourra pas mesurer 700000 MOhms avec un multimètre classique. Si le multimètre peut mesurer 10µA, avec une tension de 100V on peut mesurer 10 Mohms.

Pour des résistances plus élevées il faut appliquer des tensions de plusieurs kV, ce n'est pas du domaine de l'amateur. Les appareils capables de faire de telles mesures sont des mégohmmètres.
Daniel
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Totor le Butor
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Totor le Butor »

Les objections de Daniel sont tout à fait fondées.
Moi je dirais plus un truc capacitif, genre la valeur d'un condensateur qui change en fonction de ce que tu mets entre les 2 électrodes, avec des électrodes de la taille d'une main avec un espace de quelques centimètres suffisant pour mettre un échantillon de bois.
En définitive la valeur du condensateur va déterminer la fréquence d'un oscillateur, fréquence qu'il est facile d'afficher et de corréler avec un taux d'humidité.
Après, le truc compliqué va être d'établir un protocole de test pour avoir des échantillons témoins avec un taux d'humidité précis pour pouvoir étalonner le machin :? .
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Xavier_

Re: Mesure de résistance élevée

Message par Xavier_ »

Mesure de terre Chauvin-Arnoux CA6423 TESTOON

mesure-de-terre-chauvin-arnoux-ca6423-000353178-product_zoom[1].jpg
mesure-de-terre-chauvin-arnoux-ca6423-000353178-product_zoom[1].jpg (41.84 Kio) Consulté 4010 fois

Pour le principe, pour la mise en application il faut appliquer un courant alternatif haut fréquence et mesurer l'impédance/effect capacitif du bois.
Daniel
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Daniel »

L'appareil de la photo ci-dessus mesure de 10 mOhm à 1000 Ohm. Falkor veut mesurer 700 000 MOhm, ce n'est pas dans la plage.
Daniel
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Falkor
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Falkor »

Merci pour vos réponses.

Mon post initial manquait peut-être de certaines précisions.

Pour la mesure d'humidité du bois, deux grandeurs internes varient en fonction de l'humidité : la résistance comme déjà précisé, et la capacitance.

En pratique, la capacitance est utilisée pour les faibles taux d'humidité (là où la résistance est justement trop élevée). Les machines sont souvent utilisées sur des lignes de déroulage du bois pour aider à la régulation des fours de séchage (cas d'une production en continu). Elles se présentent sous la forme d'une série de petits balais qui vient frotter la surface du bois et en déduire la capacitance. Les balais ne faisant qu'effleurer le bois, in l'y a pas de marques laissées sur le produit.

Pour les taux d'humidité plus importants, on retombe sur les mesures résistives, qui se présentent souvent comme les petits appareils à pointe comme présentés sur la page montrée plus haut. La plage au delà duquel ses appareils fonctionnent (et la plage qui m'intéresse pour mon étude) concerne les humidités > 12% environ. Comme indiqué sur ce graphe, on se retrouve à mesurer des résistance beaucoup plus faibles, de l'ordre de la centaine de MOhms.

Image

Mon idée serait donc de tenter de copier le fonctionnement de ses petits appareils, mais avec une sortie analogique.

Dans tout les cas, et quelque soit la technologie retenue, il est bien évidemment nécessaire d'étalonner le système avec des échantillons dont l'humidité est connue. Pour quantifier efficacement cette dernière, on pèse l'échantillon avant et après passage dans un four de séchage pour quantifier la quantité d'eau qu'il contenait.
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Carl
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Carl »

Une petite remarque concernant le passage en four de séchage...
La mesure que tu décris ne va pas tout a fait quantifier la quantité d'eau mais plus exactement la matière volatile contenue dans le bois...
car il y a de l'eau mais également des composants organiques volatils, résines, des polysaccharides, des cires...
Si ton bois est humide, l'erreur est négligeable mais si il est sec ce n'est peut être plus vrai... à vérifier.
Pour mesurer une teneur en eau "précise", il faudrait utiliser un titrage potentio Karl Fisher ou bien une mesure de DSC (calorimétrie différentielle à balayage) ou RMN...

Carl
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Falkor
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Falkor »

Tu as raison de le souligner... En pratique quand on fait ce genre de manips au labo c'est effectivement sur des bois verts ou étuvés (sur-saturation en eau) donc nous négligeons les autres composés. Nous ne cherchons pas non plus la précision extrême sur l’humidité.
Notator
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Notator »

Et avec un humidimètre, ce ne serait pas plus simple ?

https://www.google.com/search?q=humidim ... 66&bih=607
Notator est le nom d'un programme séquenceur Midi et notation musicale pour Atari ST(e) (puis Mac).
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Falkor
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par Falkor »

C'est bien ce que je veux... Mais pour une question d'automatisation j'ai besoin que la valeur d’humidité soit disponible sous la forme d'une tension analogique... Ce que ne permet pas ce genre d'appareils !

On trouve très facilement des montages pour mesurer l'humidité du sol, mais rien pour le bois (du moins pas trouvé).

EDIT : trouvé un schéma ici :
wood.png
wood.png (182.11 Kio) Consulté 3944 fois
Le type de montage à AOP ne m'évoque rien pour l'instant, je cherche le texte associé à ce schéma...
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fneck
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par fneck »

Si tu diminues l'espacement de tes électrodes tu obtiendras une résistance plus faible et donc plus facilement mesurable.
Bon, je n'y connais rien, après il y a peut-être des normes à ce niveau.
Fabien https://www.system-cfg.com
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Xavier_

Re: Mesure de résistance élevée

Message par Xavier_ »

Salut,
La solution du test électrostatique est-il envisageable ?
On sait qu'il arc électrique est déclenché proportionnellement à la résistivité d'un corp ou un gaz.
En haute fréquence et haute tension, tu peux détecter l'effondrement de la tension (arc électrique).
La tension de l'arc sera l'image de ta résistivité et donc du taux d'humidité.
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Re: Mesure de résistance élevée

Message par __sam__ »

Falkor a écrit : 14 mai 2020 20:25 Selon l'humidité du bois, la résistance varie entre 1 MOhm pour les forts taux d'humidité (>25%) et explose jusqu'à 700000 MOhms (!) pour les bois les plus secs.
700 GOhms :shock: Bon ya pas: il faut augmenter la tension pour mesurer un courant qui se sépare du bruit, mais attention ca peut donner ca ;)
Image
Samuel.
A500 Vampire V2+ ^8^, A1200 (030@50mhz/fpu/64mb/cf 8go),
A500 GVP530(MMU/FPU) h.s., R-Pi, TO9, TO8D, TO8.Démos
Xavier_

Re: Mesure de résistance élevée

Message par Xavier_ »

Avec de la Choroquine, et un ALGOTROPYL éclectique… ça passe.
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