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Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile

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Message par Admin Jeu 11 Jan - 1:06

Modification du MX 202 ou 202B pour adapter une pile.
Vue de cet instrument exceptionnel :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202b10
Avant d'aller plus loin, pour rappel à ceux qui ne le possèdent pas voici le schéma du Métrix 202 :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Schema10

Comme la pile d'origine (1.35V au mercure) n'existe plus nous allons procéder à son remplacement par le montage suivant :

- Installation d'un régulateur de précision fournissant une tension de 1.35V, le TPS709135 de chez Texas Instrument.
C'est à ma connaissance le seul régulateur disponible et ayant des caractéristiques convenant à cette modification à savoir :

Précision de la tension de sortie de 2% indépendant de la température.
Tension minimale en entrée de 2.7V
Courant maximal 150 mA
Courant consommé par le circuit en l'absence de charge 1.5 µA
Possibilité de basculer en mode veille ce qui ramène alors le courant consommé à 150 nA.

Voyons un peu comment se présente ce régulateur. C'est un boîtier CMS disponible en SOT 23-5.
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Chipse10

Son utilisation est rigoureusement identique à celle d'un régulateur linéaire classique tel que le 7805 à un seul détail près, une connexions supplémentaire (EN) qui permet de le basculer en mode veille en plaçant EN au niveau bas (reliée à GND).

Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Chipse11
On installera de façon classique 2 capacités en entrée et sortie afin d'éliminer tout risque d'auto oscillation ou d'instabilité. Dans le cas présent on peut se procurer des capacités en CMS.
La consommation au repos est de 1.5µA donc dérisoire et ne devant pas affecter de trop la durée de vie des piles qui dans le cas présent seront 2 piles boutons de 1.5V afin d'avoir les 3V nécessaire en entrée du régulateur.
Si toutefois on souhaite réduire la consommation au 150 nA de veille il faudra ajouter un petit interrupteur sur le boitier du MX202 et le câbler de la manière suivante :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile En10

Dans le cas du MX202B il est tout à fait possible de souder le régulateur et ses condensateurs directement sur le circuit d'origine de l'appareil moyennant une petite coupure sur la piste d'alimentation de la pile.

Voici une vue du circuit bien connue des utilisateurs de cet appareil :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-110

La piste à couper est indiqué par le flèche jaune. Une incision au cutter sera donc pratiquée ici :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-310

On grattera ensuite le vernis épargne au cutter afin de pouvoir souder le régulateur :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-510

On ajoute maintenant les 2 capacités et un fil isolé qui va les relier à la piste située plus bas qui n'est autre que le pôle négatif de la pile et le commun des ajustables de tarage des calibres ohmmètre du MX 202B :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-710

A ce stade la câblage est terminé, sauf si on décide d'ajouter un commutateur pour activer le mode veille qui dans ce cas devra être relié ici :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Enable10

Quelques mesure à présent :

A vide la tension de sortie est de 1.3539 V, ce qui est attendu.
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-810

En utilisation de l'ohmmètre sur le calibre Ωx1 pour une résistance de 0 Ω
on observe une légère chute de tension mais sans incidence sur la mesure, nous sommes à 1.3497 V
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-910

Coté consommation, ohmmètre inactif nous obtenons 1.32 µA ce qui est bien la valeur attendue :
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile 202-9a10

Nous procédons alors au tarage de l'appareil en procédant comme suit :

1 Régler le zéro mécanique du galvanomètre.
2- Régler la fin d’échelle (0Ω) pour les trois gammes de l’ohmmètre.
Pour cela, court-circuiter les bornes –COM et + puis régler les résistances ajustables selon le tableau

Calibre ΩRégler
Ωx1R30
Ωx10R31
Ωx100R32
3- La vérification de la précision se fait à proximité du milieu d’échelle résistances de tolérance 1%

La vérification de la précision donne des résultats tout à fait corrects.
Cette modification a été réalisée sur un MX202 . Elle peut bien sûr se faire sur le MX202B dont le schéma et le circuit imprimé sont identiques. Elle est également transposable sur le MX202A mais la mise en œuvre devra être adaptée au circuit imprimé qui diffère des autres modèles.
Le MX202A ne dispose pas des réglages de fin d’échelle.

Cet article a été élaboré sur la base des travaux de Paul Muller.

Lien vers les spécification du régulateur utilisé :
TPS709 150-mA, 30-V, 1-µA IQ Voltage Regulators with Enable datasheet (Rev. G)
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps709.pdf

Lien vers la notice d'utilisation originale de l'appareil :
http://tsf-schoser-2.e-monsite.com/medias/files/notice-metrix-mx-202b.pdf


Dernière édition par Admin le Mar 16 Jan - 23:14, édité 8 fois
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Message par Pierre Lun 15 Jan - 17:29

Ah, les fameuses piles au mercure de 1,35 v ?
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Message par Admin Lun 15 Jan - 18:12

Oui Pierre, c'est bien de ces piles dont il est question. On ne peut pas substituer par une pile de 1.5V classique car il est alors impossible d'avoir une échelle de mesure correcte des résistances. Il faut donc bel et bien avoir 1.35V.
La solution consiste donc à utiliser un régulateur linéaire de précision fournissant cette tension. Heureusement la bestiole existe !
Cest la série TPS709xx  de chez Texas Instrument et il est question du TPS709135.

Ce régulateur à besoin au minimum de 2.7V en entrée (30V maxi) Et donc une pile lithium genre CR2032 de 3V convient pour le Monoc. Pour le 202, tenant compte de la configuration du support c'est 2 piles boutons de 1.5V qui seront utilisées.

Le TPS709135 est capable de fournir un courant max de 150 mA donc largement ce qu'il faut. Et en l'absence d'utilisation de l’ohmmètre le courant consommé par ce circuit est aux alentours de 1.5 µA ce qui compte tenu de l'auto décharge naturelle de ce genre de piles n'entame pas son autonomie.
Cependant on peut encore réduire la consommation car ce circuit possède une broche "EN" (enable) qui, quand elle est ramenée à la masse place le circuit en veille. Sa consommation est alors de 150 nA.
Cela implique de trouver une place pour disposer un petit interrupteur, pas forcément facile à caser mais qui peut donc permettre de gagner encore en autonomie.

Le seul détail un peu emmerdant concerne le montage de ce CI car c'est un boitier SOT 23-5 ou SOT 223-4, tout les deux étant tu le sais des CMS.
On trouve plus facilement la version courante (SOT 23-5).
Comme pour tout régulateur de ce type il faut 2 chimiques, un en entrée, l'autre en sortie pour lui éviter d'osciller ou devenir instable. Dans le cas présent le constructeur recommande 1µF en entrée et 2.2µF en sortie.
Vu la faible tension on peut se les procurer aussi en CMS.

Je vais donc faire un article avec photos expliquant quelle disposition adopter pour chacun de ces appareils de mesure qui sont excellent et qu'il est donc dommage de priver de leur fonction ohmmètre.

Pour le 202 on peut intervenir sur le circuit imprimé en coupant une piste pour intercaler le régulateur. Pour le Monoc il faut réaliser un petit circuit qui sera monté sous un support de piles CR2032 (comme ceux se trouvant sur les cartes mères de PC.

Je vais écrire l'article prochainement, dès que j'ai le temps. Tu seras averti  par notification quand ce sera fait.

Voilà pour la petite histoire
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Message par Pierre Mar 16 Jan - 16:20

Merci pour cette réponse. J'ai un MX202A mais je compte fabriquer un élément composite qui pourra prendre exactement la place de la pile d'origine, pour que l'appareil reste en état. Si un jour je veux le revendre à un collectionneur... 

Je pense pouvoir loger deux piles de montre de 1,5 v et le circuit régulateur dans un petit boitier (qui pourrait bien se fabriquer dans un bout de tube en plastique du bon diamètre)  Je ne manquerai pas de montrer ce que j'ai pu faire (patience...!)

Une autre idée c'est de monter simplement une seule pile à l'oxyde d'argent avec une diode schottky bien choisie en série, de manière à retomber à 1,35 v, mais je ne sais pas si la tension sera assez stable en température, et dans le temps.
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Message par Admin Mar 16 Jan - 22:57

La modification est tout à fait possible sur le MX202A, je ne possède pas cet appareil et donc il faudra adapter la modification puisque le dessin du circuit imprimé diffère sur le 202A par rapport au 202 et 202B. Mais cela ne pose aucun problème bien évidemment, il suffit de repérer les pistes provenant des contacts de la pile.

Pour la disposition mécanique des piles on utilise en effet un petit bout de tube électrique IRL diamètre 16 mm qui sera coupé à 13mm de long.
Pour les piles, 2 piles à l’oxyde d’argent SR44, 357 ou équivalent font parfaitement l'affaire, on ajoute une entretoise métallique de diamètre adéquat et de 5,5 à 6 mm de longueur. Un écrou peut très bien convenir. On pourrait évidemment ajouter une troisième pile mais cela n'augmentera pas la durée de fonctionnement puisque on tirera toujours la même intensité au travers du régulateur.

Je ne sais pas si une pile à l'oxyde d'argent avec une diode schottky sera en effet stable dans le temps et en fonction de la température. En revanche le régulateur de chez Texas Instrument utilisé dans cette modification à une stabilité de 2% dans la plage de température de fonctionnement. (Voir la Datasheet dont j'ai collé le lien en fin de réponse).
Cette modification a été faite par pas mal d'utilisateurs qui ont tous remarqué que ce montage était très stable et absolument identique au fonctionnement d'origine, personne n'a constaté de dérive.

Le MX202B a été mon premier appareil de mesure, j'en avais acheté un  révisé qui ma donne toute satisfaction hormis ce problème de pile.
Cet appareil est excellent et je l'avais choisie pour plusieurs raisons :
- C'est un 40 000Ω par volts, faculté très appréciable sachant que la plupart des appareils analogiques sont à 20 000Ω par volts.
Sa résistance interne de mesure affecte donc moins le montage.

- Le tarage de l'ohmmètre est prévu pour chaque gamme, ça aussi c'est assez rare.

- c'est un galvanomètre à cadre suspendu sur fil de torsion. Je n'en connais pas d'autres utilisant ce principe. Or c'est très appréciable puisque on a pas de risque d'erreur de pivotage causée par l'usure des pivots dans le temps. C'est aussi le fait d'avoir retenu ce système qui donne à cet appareil sa grande sensibilité premier calibre :
50 mV et 25 µA pleine échelle ! !

- la disposition du sélecteur de fonction sous la forme d'une grosse molette à droite est extrêmement pratique à l'usage. Et enfin on peut se procurer une coque antichoc vraiment efficace.

Par la suite j'ai acheté sur le bon coin 3 autres MX202B pour un prix dérisoire. Un avait une fêlure du boîtier, j'ai réparé à l'araldite. Le second était en panne (ajustable R30 cassé, une plaisanterie) et le dernier en parfait état il manquait juste les cordons.

Bon il est vrai qu'avoir 4 exemplaires de cet appareil n'est pas utile mais je le trouve tellement génial que j'ai pas résisté à la tentation !
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Message par JOJO1952 Lun 6 Fév - 7:21

Bonjour, je suis nouveau sur votre site, bonjour à tous. J'ai bien lu votre Blog relatif au changement de pile du 202 B. (Que je possède); En commandant le régulateur 1.35 v boitier SOT 23-5 j'ai reçu un régulateur très très petit et non de la taille  vue sur vos photos. Est ce normal ? Merci JOJO 1952

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Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Empty Re: Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile

Message par Admin Mar 7 Fév - 2:13

@  JOJO1952 : Ce régulateur n'existe pas en taille plus petite que celle du SOT 23-5 pourtant
les dimensions de ce boitier sont 
longueur 3 mm
largeur boitier seul 1.8 mm
largeur avec connexion incluse 2.6 à 3 mm
épaisseur 1.45 mm
voir la datasheet dans le lien.
Je ne comprend pas comment vous pouvez avoir un régulateur de ce type bien plus petit ?
pouvez vous indiquer les dimensions, la référence présente sur le boitier ?
Et idéalement faire une photo avec une dimension de référence dans la photo, par exemple placez un réglet ou une règle graduée à coté du composant et faites une photo.
Dans l'attente de votre réponse merci.

lien vers le document de spécification
les dimensions sont en page 36 pour le SOT 23-5 (ref DBV0005A)
https://www.ti.com/general/docs/suppproductinfo.tsp?distId=10&gotoUrl=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fgpn%2Ftps709
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Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Empty régulateur 1.35 v

Message par JOJO1952 Mar 7 Fév - 5:43

Bonjour, merci pour votre réponse.
Je pense  m'être trompé.
Quand j'ai vu votre photo avec la piste coupée et le régulateur soudé, je ne pensais pas que le grossissement  de votre  photo était aussi important. En pièce jointe le composant reçu.
Ai je raison ? quand à réaliser les  soudures, il me faut une loupe ? Merci Georges
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Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Empty C'est le bon composant

Message par Admin Mer 8 Fév - 2:52

JOJO1952 a écrit:Bonjour, merci pour votre réponse.
Je pense  m'être trompé.
Quand j'ai vu votre photo avec la piste coupée et le régulateur soudé, je ne pensais pas que le grossissement  de votre  photo était aussi important. En pièce jointe le composant reçu.
Ai je raison ? quand à réaliser les  soudures, il me faut une loupe ? Merci Georges
Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Regul_10
 Pour souder ce composant il faut un fer moyenne puissance équipé d'une petite panne.
Astuce pour positionner le composant : sur une des pistes grattée pour mettre le cuivre à nu sur le 202 B, étamer la piste, déposer un peu de soudure.
Ensuite placer la patte correspondante du régulateur sur la partie étamée de la piste.
immobiliser le régulateur dans cette position avec un outil fin qui peut appuyer dessus, (précelle ou petit tournevis).
souder la patte placée sur la soudure de la piste en chauffant la patte.
Faire ensuite les autres soudures ce qui immobilise le régulateur.
revenir alors sur la première soudure qui est juste un collage et apporter un peu de soudure pour la souder définitivement.

Oui il faut une loupe si possible sur pied vu que on a pas trois mains. Coté soudure il faut de la soudure fine du 0.5 ou 0.8 mm.
Attention aux soudures de mauvaises qualité ! beaucoup de soudures vendues sont de mauvaises qualité, si vous faites pas mal de bricolages, réparations, montages en électronique je vous recommande fortement de prendre de la soudure BMJ.
C'est de la soudure de très grande qualité rien à voir avec les soudures ordinaires. C'est important si on veut un bon résultat.
Je ne perçoit rien de la marque BMJ, c'est un conseil simplement mais quand on l'utilise on n'achète plus d'autres marques.
les bobines de 500 Gr sont en ce moment autour de 40€ TTC, je sais cela semble cher mais on en a pour son argent.
Le mieux est d'utiliser de la soudure avec alliage de plomb/étain et un flux incorporé efficace (le flux CR2).
pour les travaux en électronique je recommande d'utiliser de la 0.7 mm.
de la SN60PB40 flux CR2 que l'on peut directement achter chez BMJ :
https://www.bmjelec.com/produit/soudure-sn60pb40-o0-7mm-500g-flux-cr2/

Ne pas prendre de la soudure sans plomb car cela oblige à avoir une température de sodure plus élevée. Pour les travaux sur des composants plus gros qui nécessite des soudures de plus grosse taille utiliser de la SN60PB40 Ø1.5MM
la gamme CR2 est visible ici :
https://www.bmjelec.com/categorie-produit/alliages/bobines-soudure/plomb/sn60pb40/flux-cr2/

Pour information si vous avez un compte Paypal, BMJ accepte les règlements Paypal.

CAPACITE : pour éviter les auto oscillations qui peuvent se produire avec tous les régulateurs linéaires de ce type il faut ajouter comme sur la photo 2 condensateurs.
Si vous ne disposez pas de condensateurs CMS comme sur la photo vous pouvez utiliser des condensateurs de petite dimension en les disposants couchés, (vérifier si la hauteur ne gène pas pour fermer le boitier cela ne doit pas exercer de pression sur le circuit imprimé).
vu les tensions faibles vous pouvez utiliser les valeurs suivantes :
1 µF de chaque coté, en entre et en sortie. le mieux étant  vous n'utilisez pas des CMS comme sur la photo de prendre des multicouches céramique qui ont l'avantage d'être très plats.
exemple celui ci :
https://www.gotronic.fr/art-condensateur-multicouches-1-0-uf-3224.htm

ces condensateurs sont indispensables pour que il ne se produisent pas d'oscillations parasites dans le régulateur et ils doivent être placés au plus près du régulateur comme sur mes photos.

si vous avez des questions n'hésitez pas à les poser.
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Message par Nicéphore Ven 24 Fév - 13:44

Bonjour. Je viens de découvrir votre forum en essayant de réviser le Metrix que je viens de trouver à déchetterie et qui semble en bon état, y compris la pile au mercure qui donne toujours 1,35V. Toutefois, j'ai découvert qu'il existe des piles Zn-air vendues pour une tension nominale de 1,35V en remplacement des piles au Hg bannies. Par exemple la référence MRB 625 qui a exactement le même diamètre (16 mm) mais moins haute (6 mm). Donc facile à loger dans le compartiment d'origine et d'assurer le contact par exemple avec un ressort comblant l'intervalle. Qu'en pensez vous ?

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Monoc Chauvin & Arnoux (et Métrix 202) substitution de pile Empty remplacement pile MX202

Message par Admin Ven 10 Mar - 16:54

Nicéphore a écrit:Bonjour. Je viens de découvrir votre forum en essayant de réviser le Metrix que je viens de trouver à déchetterie et qui semble en bon état, y compris la pile au mercure qui donne toujours 1,35V. Toutefois, j'ai découvert qu'il existe des piles Zn-air vendues pour une tension nominale de 1,35V en remplacement des piles au Hg bannies. Par exemple la référence MRB 625 qui a exactement le même diamètre (16 mm) mais moins haute (6 mm). Donc facile à loger dans le compartiment d'origine et d'assurer le contact par exemple avec un ressort comblant l'intervalle. Qu'en pensez vous ?
A ma connaissance les piles Zinc/Air n'existent pas en 1.35 V, mais il en existent en 1.4 V de type bouton.
Cela peut convenir cependant un simple ressort me semble pas un bonne idée car le pole négatif est au centre de l'enveloppe de la pile séparé par une rondelle isolante. Si le ressort vient à toucher les 2 parties cela produit un court circuit. il est possible de faire une sorte d'adaptateur avec un tube plastique.
Coté tension le fait que ce soit 1.4 V au lieu de 1.35 V ne pose pas de problèmes, il faudra à l'aide des ajustables situés sur le circuit refaire simplement l'étalonnage pour chaque calibre de manière à avoir quand on met en court circuit les pointes de touches, l'aiguille qui se place devant le zéro en fin d'échelle.
En revanche la capacité de ces piles est bien plus petite que celle de la pile d'origine elle s'usera donc plus vite surtout sur le calibre ohm x 1 qui utilise un courant non négligeable.
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