Journal : Toute résistance n`est pas futile.

touterésistanceest…ahonl'adéjàfait.
Postéparjseb(pageperso)le16/11/16à11:42.Évaluéà10(+8/-0).
Excellentjournal,trèsbienécritettrèsclair.
ÇachangedesjournauxsurLinux:)
Sérieusement,merci!
Re:touterésistanceest…ahonl'adéjàfait.
PostéparElectronLibre63le16/11/16à14:45.Évaluéà2(+1/-0).
Quelquespetitescoquilles:
Onpeutaussis’enservirpourmesurerdefaible svariation sderésistanced’unerésistancevariable,ouencoredefaible svariation sdeconsommation
Celadéterminelavitessedelaconnectionsconnexionpossible
Celacréécréeundiviseurdetension
surtoutauniveaudesentré e s/sorties
àlarecherched'élément sfiable setpeucoûteux
Lavaleurnumériquelueestproportionnel leàl’angle
avecuneseul eentréeconvertisseur
Lalecturedelavaleurdelatensionmesuré e
uneéchelle“R2R”,quiestaussiutilisé e
Mêmeaveccestensionsadditionné e s
latensionau xborne sdelabobineestproportionnel leau xvariation sdecourant
unelistedecomposantspluspetite s
unepuissancededissipationmaximal e
Sinon,effectivement,articlesympa.
Merci
Re:touterésistanceest…ahonl'adéjàfait.
PostéparNicolasBoulayle16/11/16à15:06.Évaluéà3(+1/-0).
Quelques?tuestropgentil.
JepensaisavoirtuéunedeuxièmefoisLouis-NicolasB.
--
"Lapremièresécuritéestlaliberté"
V?
PostéparOntologia(pageperso)le16/11/16à13:11.Évaluéà2(+0/-0).
P=V²/Rpourunerésistance
QuereprésenteV?
--
«Iln’yapasdechoixdémocratiquescontrelesTraitéseuropéens»-Jean-ClaudeJunker
Re:V?
Postéparpulkomandy(pageperso)le16/11/16à13:22.Évaluéà1(+0/-0).
Latension(notéeUdanstouteslesautreséquations,pourquoiunVici?).
Re:V?
Postéparohmle16/11/16à13:28.Évaluéà5(+4/-0).
IlfautlireU,latension.P=U.I=R.I.I=R.I²=R.U²/R²=U²/R
VestparfoisconfonduavecUdanslesrelationsélectriques.Entouterigueur,Vestlepotentielélectriqueenunpointducircuit;latensionétantunedifférencede
potentiels(V1-V2,expriméenvolts),larelationrestehomogène.
TheobligatoryXKCDreference
PostéparUnixJunkiele16/11/16à13:39.Évaluéà10(+14/-0).
imagemanquante
PostéparNicolasBoulayle16/11/16à13:41.Évaluéà9(+7/-0).
Ilmanquedesexemplesdepotars.Ilsnesontpasagrandaxe.C'estpluspourfairedesréglages:
--
"Lapremièresécuritéestlaliberté"
Vidéosurlarésistance
PostéparteoBle16/11/16à18:06.Évaluéà4(+3/-0).
Chouette,l'électroniquevadeveniràlamodesurLinuxfr ?unjournalsurlarésistance&enmêmetempsunedépêcheencoursderédactionsurl'oscilloscope :)
Unevidéoenfrançaisrelativementcomplètesurlarésistance :106-Guideultimedudébutant:larésistance.
Note:lescommentairesappartiennentàceuxquilesontpostés.Nousn'ensommespasresponsables.
Journal:Touterésistancen’estpasfutile.
PostéparNicolasBoulayle16/11/16à11:18.LicenceCCby-sa
Tags: robotique,électronique
Dansuncircuitnumérique,ilyaunedosed’électroniqueanalogique.“Malheureusement”,penserontcertain.Voyonslesrésistances.
Si on veut utiliser un microcontrôleur pour un projet de robotique ou de domotique, on doit parfois créer sa propre carte numérique, ou créer une carte de
périphérique,connectéàunecartenumériqueplusdensecommel’ArduinooulaRasperyPi.
Lebutdecetarticleestdemontrerlespiègesetembûchesàéviter,lorsquel’onessayed’appliquerlathéorie.
Unerésistanceestunbipède,quin’apasdesensdebranchement,enthéorie,maisaussienpratique.Sagrandeurprincipalesemesureenohms(Ω).Ellevade
quelquesdixièmesd’ohms(mΩ)àquelquegigaohms(GΩ).LapetiteéquationbienconnuestU=R*I.
Elle décrit une relation entre la tension (qui est un potentiel comme la gravité) qui traverse la résistance, et le courant (qui est un flux, un débit). C’est
comparableàunechuted’eausuruntorrent.Silarivièreestlarge(résistancefaible),lecourantestfort,silarivièreestétroite(résistanceforte),lecourantest
faible.Lahauteurdelachutereprésentelatensionauxbornesdelarésistance.
Unerésistancetransformedel’énergieélectriqueenénergiethermique.Cemodedefonctionnementpermetdelierlecourantetlatension.Unpeucommesila
pented’unechuted’eaupermettaitd’estimerlahauteur,enregardantledébit,ouàestimerledébit,enconnaissantlahauteurdelachute.
Lapuissancetypiqued’unerésistancetraversanteestlequartdewatt,celaveutdirequelarésistancenepeutpasdissiperplusquecetteénergie,sansêtre
abîmée.LespetitesrésistancesCMS(composantmontéensurface)peuventêtreencoreplusfragile.Ilexistedesgrossesrésistances,deplusde10cmdelong,
insérésdansdesradiateursenmétal,quisupporteladissipationdeplusieursdizainesdewatt.
(licenceCC–wikipedia)
Ladéfinitiondel’énergieélectriqueconsommé(lapuissance)estP=U*I,quelquesoitlecomposantélectronique.DonconaP=R*I²ouP=V²/Rpourune
résistance.Selonl’application,onpourracalculerfacilementlapuissancedissipéemaximum.
Cetteformulepermetdecomprendrepourquoisurunamplificateuraudiodontlatensionestfixée(environ30Vpourunampli“100W”),lademandedepuissance
estplusforteavecdeshaut-parleurs4ohmsque8ohms(P=V²/Rdonclademandedepuissanceestdoublé).Ouàl’inversel’emploiedehautparleur4ohm
permetdelimiterlatensiondel’amplificateur,toutengardantlamêmepuissance,commedanslesvoitures,quiontunebatterie12V.
Oucomprendrepourquoi,uncasqueaudiohifide600ohmsabesoind'unampli«pluspuissant»qu'uncasquede32ohms.Enfait,ilbesoind'unetensionplus
élevée,pasdeplusde"puissance".
Lecodecouleurclassiqueaunpeuévoluéavecl’augmentationdeprécisiondisponible.Undigitestajoutéesurcertainerésistancesousformed’unanneaude
couleurdeplus,etilexistedesgradesdeprécisionde1%etmoins(0.01%existe).
Seule
Une grosserésistance peut être vu comme un générateur de courant. U = R.I=> I= U/R si U varieceladonnei = U/R + deltaU/R, plus Rest grandmoins
l’intensitévarieavecunemodificationdelatension.
On les voit souvent dans les alimentations de led dont le fonctionnement nominal est spécifié en ampère (20mA typiquement). Mais c’est une mauvaise
alimentationcardel’énergieestperduenchaleur,le'rendement'estfaible.
Unerésistancepermetaussid’imposerunetensionde“rappel“surunfil,“pull”enanglais.
Cela permet de mettre une tension sur un fil qui est normalement coupé, ou en court-circuit comme avec un interrupteur. Un circuit ouvert (ou “haute
impédance”)apeudesensdanslacommunicationavecdunumérique,ilfautunetension(latensiond’alimentation,zéroouunetensionintermédiairedansle
casdel’usaged’unconvertisseuranalogiquenumérique).Siilyauneconnectionsparlarésistanceentrelefilsetlamasse,onappelcelaune“pulldown”,etsi
laconnectionsalieuentrelefilsetle“+”ducircuit,onappellecelaune“pullup”.
wikipedia
Aurepos,l’entréeestàlatensiond’alimentation.Quandl’interrupteurestfermé,l’entréeestmiseàlamasseetlarésistanceconsommeducourant.Onvoit
bienquesilarésistanceestfaible,ellevaconsommerbeaucoupdecourant,jusqu’aucourt-circuitentrel’alimentationetlamasse.Cegenrederésistanceest
typiquementde10ou100kΩvoirplus,pourlimitercetteconsommation.
Dansunecartecomportantunconvertisseuranalogiquenumériqueetuncapteurcommeunephotodiode,lecourantgénéréparlecapteurpeutêtretrèsfaible.
Danslecasd’uneliaisonanalogique,lesignal(ici,latension)estdoncsensibleauxperturbationsélectromagnétiques(le50hzdusecteur,unmoteuràcourant
continu,unealimentationàdécoupage,etc…).Sionrajouteunerésistancedepullsurlacartenumérique,onforcedelaconsommationélectriquedanslaliaison,
cequidiminuel'influencedu"bruit".Commelaphotodiodenepeutpasfournircecourant,ilfautrajouterunamplificateuropérationnelenmodesuiveursurla
carte capteur.Il réplique exactement la tension, enfournissanttout lecourant demandé.Sionnemets pasderésistance, lecourant esttoujours faibleetla
tension vu par la carte numérique, peut fluctuer car les entrées ont une impédance très élevée, et donc une perturbation de faible énergie peut modifier la
tensionprésentéeauxentrées.
Aveclarésistance,lecâbledeliaisonentreles2cartes,mêmesiilfaitantenne,nedevraitpasêtreperturbélesignalqu’ilportesousformedetension.
Une résistance en série permet de limiter le courant en cas de court-circuit. Imaginez une connexion série qui sort directement d’un microcontrôleur ; vous
prévoyezunconnecteuraveclamasse,etles2filsdetransmissionsérie(RxetTx,delanormeRS232,cellequevousavezsurlesvieuxPC,oùl’onpouvait
brancherunmodem).Sijamaislemicrocontrôleurémet,etquelefilsd’émissionestencontactaveclamasse,ilyauncourt-circuit.L’intensitéestmaximale,et
la"pin"desortiedumicrocontrôleurfinipargriller.
Sionrajouteunerésistancede100ohms,ensériedufilsd'émissionentrelemicrocontroleur,etleconnecteur,encasdecourt-circuit,larésistanceseretrouve
entreles2.Suruncircuit5V,ona5V/100Ω=10mAsoitl’ordredegrandeurmaximumdecegenredetechnologie(entre35et5mA,et15leplussouvent).La
pinnepourrajamaisgriller.
Aplusieurs
Lesmontagesen série ou enparallèles sont assezconnu.Dansle casen séries, les2 valeurs derésistances s’additionnent. Dans lecas parallèle,c’estplus
compliquémaissiles2valeurssontidentiques,celarevientàdiviserpar2larésistance(1/R=1/R1+1/R2).
Ilfautsavoirqu’unerésistancequigrilleasarésistancequiaugmente:celapeutsauveruncircuit.Ainsi,surunmontagesensible,siunerésistancegrille,elle
augmentejusqu’àallerjusqu’aucircuitouvert(coupé).Siilya2résistancesenparallèles,ladeuxièmepeutprendrelerelais.
Utiliser2résistancespermetaussid’obtenirdesvaleursexotiques,ouaugmenterpar2,l'énergiequel’onpeutconsommer.
Lemontageendiviseurdetensionpeutêtreutilepouravoirunetensionparticulièreàdisposition.Ils’agitde2résistancessériesentrelamasseetl’alimentation,
dontonrécupèrelepointmilieu.Latensionestdûàuneégalisationducourantentrelesrésistances(V=Valim*R2/(R1+R2)).C’estunemauvaisealimentation
carsionconsommetropdecourant,latensiontombe.Elletomberad’autantplusvitequelesrésistancessontfortes,cartroppeudecourantcirculedansR2.
wikipedia
Cemontageestutile,parexemple,pourmesurerlatensiond’unebatterie12Vavecunmicrocontrôleuralimentéen5V.Ilsuffitdediviserlatensionpar2.4.Le
microcontrôleurpourramesurerlatensionsansvoirjamaisplusde5Vàsesbornes.Lecourantesticitrèsfaible,cequin'influencedoncpaslamesure.
wikipedia
LepontdeWheatstonepermetdemesurerprécisémentunerésistanceinconnueàl’aided’autresrésistances.Rx=R3/(R2*R1)quandiln’yapasdecourantqui
circuleentrelepointDetB.Onpeutlemesurerparungalvanomètre.Onpeutaussis’enservirpourmesurerdefaiblevariationderésistanced’unerésistance
variable,ouencoredefaiblevariationdeconsommationélectriqued’uncomposantquiestvuaupremierordrecommeunerésistance;parexemple,unepucede
carteàpuce,pourfairedel’analysedeconsommation(SPA,DPA).
AvecdescircuitsCMOS
Danslecasdecircuitsensible,parexemple,équipéd’ampli-opdeprécision,onveutpouvoirprotégercescircuitsd’unesurtension.Silaconsommationestfaible,
onpeutajouterunerésistancefaibleensérieentrel’alimentationetlapind’alimentationducircuit.Encasdesurtension,unepartiedel’énergieseraabsorbée
parlarésistanceetcelaleprotège.
Lespullupetpulldownsontutiliséspourfixerunevaleursurlesentréesnumériquesnonutilisées.Eneffet,sansconnections,lavaleurdupadd’entréechange
augrèsdesperturbationsélectromagnétiques,etàchaquepassageduseuil,letransistorinternebasculeetcelaentraînedelaconsommationélectriqueinutile,
voirsadestruction,sicelapartenoscillationsincontrôlées.
LescomposantsCMOSmodernespeuventavoirdespadscomplexes.Lesentrésontdetrèsfortesvaleurderésistancesinternes(consommationdonctrèsfaible)
etunecapacitéparasitetoujoursplusfaible.Cettecapacitéestà“remplir”pourfairebasculerlatensiond’entrée.Celadéterminelavitessedelaconnections
possibleetlaconsommationélectriqueassociée.
Sespadscomportentparfoisdesrésistancesdepullintégré.Ilnefautdoncpasrajouterunepullup,enplusd’unepulldowninterne.Celacrééundiviseurde
tension,quiaumieux,faitconsommerinutilementlecircuit.
Il faut faire aussi attention aux puces, dont la majorité des pins sont mises en sorties au reset pour éviter justement, le problème lié aux entrées libres qui
bagotent.Lasortieestensuiteconfiguréeenentréeparuneroutined’initialisation.Siunerésistancedepullestprésent,lapucevafournirducourantinutilement
avantl’initialisation.Celaparaitévidentmaiscen’estpasforcémentuneinformationfacileàavoirsuruncircuitdeplusieurscentainesdepins.
Lestransmissionsnumériquesbasiquesàbasedesignaux“carrés”,présentesdes“fronts”trèsraides.Cesfrontsreprésententdeschangementsrapidesentreles
2tensions.Sesfrontssontdonccomposésdefréquencestrèsélevées,quipeuventrayonnerensuitedanslerestedusystème.Cechangementrapidedetension
impliqueaussiunpicdecourantpourremplirlacapacitéparasitedel’entréenumérique.Sionrajouteunerésistanceensériesurunetelleconnexion,celacréé
unfiltrepasse-bas aveclacapacitéparasitede l’entrée.En effet,laprésencedelarésistancelimitelecourant qui peutêtreenvoyépourremplirlacapacité
parasite,ainsilatensionmontepluslentement,lefrontestmoinsraideetlesfréquencesutiliséesplusfaible.Celapermetaussidelimiterlesappelsdecourant,
dansl’alimentationgénéral.
Lesappelsdecourantsontlespointesdeconsommationdel’électroniqueCMOS.Unetelletechnologieconsommepeuenstatiquemaisbeaucoupendynamique
surtout au niveau des entrés/sorties. Je parle des technologies accessibles aux hobbyistes, et non des derniers core i7, où la consommation de fuite devient
prépondérante.
Untelappeldecourantpeutvenird’IOnumériquede“puissance”,quicommuniquerapidementàdistance.
Encapteur
En robotique ou domotique, on cherche à avoir des informations du monde extérieur. Les capteurs sont rarement parfaits, et on est toujours à la recherche
d'élémentfiableetpeucoûteux.
Pourrelierlecapteurausystème,jeconseild’utiliser le plussouvent desentréesconvertisseursanalogiqueaulieude pureentréesnumériques,sicelapeut
éviter lacréation de montagecomplexe dedétection deseuil, decomparateurou de comparateur àhystérésis, quine seront même pasprogrammable. Ces
montagesimpliquentsouventdesamplis-op,descomposantspassifetdespotentiomètrepourréglerlesseuils.
Enrentrantleplusvitepossibledanslemondenumérique,ilestpossibledefairedesanti-rebondsetdesseuilscomplexesdefaçonlogiciel.Lechangement
d’étatd’uninterrupteurn’estjamais propre,ilfournituneoscillation, appelé“rebond”,quipourraitêtreinterprétécommeplusieursmouvementsaulieu d’un
seul.
Un potentiomètre est une résistance variable mécanique montée en pont diviseur et relié à un convertisseur analogique numérique d’un microcontrôleur. La
valeurnumériquelueestproportionnelàl’angledel’axe.
Undoigtdemétalsedéplacesurunmorceaudematériauxrésistant(graphite).Ilexistedesboîtiersmulti-tours,plusprécis.Pourlespluscourant,latigede
sortienefaitpasuntourcomplet.Celapeutêtreunbonmoyendefaireuncapteurd’angle.
J’enaiutilisépourseconderdesservomoteursdansunrobot.Unservomoteurforcepourfairerespectersaconsignemais,quandilnepeutpaslarespecter,le
robotdoitlesavoir.Cegenredecapteurestprécieux,carpeusensibleauxperturbations,peucouteux(parrapportauxrouescodeuse),facileàmettreenœuvre
etassezprécis.
Laprécisiondelamesureprovientdumontagemécanique,maisaussidelaprécisiondupotentiomètrelui-même.Ilestpossibledemesurerlesvaleursextrêmes
dupotentiomètreetnepasprendrecommeréférencesavaleurnominal.L’idéeestquelavariationdel’erreurdansletempsestfaible,parrapportàl’erreurde
baseelle-même(dûauxmoyensdefabrication).
Parcontre,departlanaturemécaniquedumontageetdufrottement,untelsystèmenedoitpasêtretrèsdurable.
Multi-boutons
Ilestpossibledelirel’étatde6boutonsavecuneseulentréeconvertisseuranalogique/numérique.Enmettantensérie8résistances,oncrééungranddiviseur
detension(0V,1V,2V,3V,4V,5vparexemple).Chaqueboutonpoussoirmetencontactundespointsdel’échelle.Lalecturedelavaleurdelatensionmesuré
donneleboutonpressé.Parcontre,onnepeutdétecterqu’unseulboutonappuyéàlafois.
Ilestpossiblededétecterplusieursboutonsavecuneéchelle“R2R”,quiestaussiutilisépourfairedesconvertisseursnumériqueanalogique.L’idéeestd’avoir
uneéchelledetensioncomme0,2.5V,1.25V,0.625V(avecdespoidsderésistancemultiplede2n).Mêmeaveccestensionsadditionnés,onpeutretrouverquels
boutonssontappuyés.Parexemple,sionlit1.875V,celanepeutêtrequelaconnectionsde1.125V+0.625V.
Lalimitetypiqueestautourde8,ensuite,ilyaunproblèmedeprécisiondesrésistances(28=256soituneprécisionde1/256cequirevientàuneprécision
inférieurà1%pourchaquerésistance).
Commentchoisirlesvaleurs
Lesrésistancesnesontjamaisparfaites.Ilyatoujoursdeseffetsinductifsparasites,toutcommeunfil.Ceteffetinductifestfaibledonccelanesevoitqu’à
hautefréquence(signaldefréquencebienaudelàduMhz).
Celaveutdirequ’unerésistancevoitsavaleurrésistiveaugmenteraveclafréquence.Cetteinductanceparasitedépendengrosdelatailledel'élément,plusil
estgros,plusl’effetestprésent.Pluslecourantestimportantetvariefortement,plusl’effetsefaitsentirégalement(U=Ldi/dt,latensionaubornedelabobine
estproportionnelauvariationdecourant,etàl'inductanceparasite).
Comment choisir la valeur des résistances quand on a le choix ? On cherche à diminuer la consommation du circuit (augmentation des valeurs), diminuer
l’influencedeparasites(diminutiondesvaleurs).
Évitezd’avoir36valeursdifférentspourunemêmecarte,permetdegérerunelistedecomposantspluspetites,ilexistedes“séries”devaleurs,plusoumoins
courantesetdonc+ou–chère.
Voilapournotrepetittourdédiéàl’usagedesrésistancesdansdesmontagesprincipalementnumériques.Enrésumer,nousvenonsdevoirquelesrésistances
avaientunegrandeurenOhms,maisaussiunepuissancededissipationmaximal,etl’existencedeleurrésistance/inductanceparasite.
Vouspouvezretrouveruneactiviténormale(commeregarderlesréseauxsociaux).
(imageswikipediaetpersonnelle)