Calculateur de mise à l’échelle d’un signal 0–10 V

Convertissez une tension analogique en valeur mesurée ou calculez la tension qu’un capteur devrait fournir pour une valeur donnée : 0–10 V, 2–10 V, 1–5 V ou toute autre plage linéaire.

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Plage du signal

Signaux courants

V
V

Affichée avec le résultat, par exemple %RH ou °C

Signal
V

Valeur mesurée

50%

Position dans l’étendue
50%
Méthode de calcul
  1. Valeur = bas + (V − Vbas) × (haut − bas) ÷ (Vhaut − Vbas)=0 + (5 − 0) × (100 − 0) ÷ (10 − 0)=50 %

Choose the input that reads this signal.

Concevoir un système

La tension de 5 V sur un signal 0–10 V étalonné de 0 à 100% correspond à 50%.

Conseil : Un signal 2–10 V réserve les tensions inférieures à 2 V aux défauts, hors mesures valides. Une rupture de fil ne produit pas nécessairement 0 V : sa détection dépend de la polarisation ou des diagnostics de l’entrée du récepteur, qui peut flotter lorsqu’elle est ouverte.

Comment convertir un signal 0–10 V en unités physiques

Un capteur 0–10 V fournit une tension proportionnelle à sa mesure : 0 V au bas de sa plage, 10 V en haut. Pour convertir la tension, déterminez sa position dans l’étendue du signal et appliquez cette proportion à la plage mesurée. Un capteur d’humidité réglé de 0 à 100 % indique 50 % à 5 V. La même méthode s’applique aux signaux 2–10 V, 0–5 V et 1–5 V.

De la tension à la valeur

valeur = bas + (V − Vbas) × (haut − bas) ÷ (Vhaut − Vbas)

Vbas et Vhaut sont les limites du signal (0 et 10 V, ou 2 et 10 V) ; bas et haut sont les valeurs mesurées à ces limites.

De la valeur à la tension

V = Vbas + (valeur − bas) × (Vhaut − Vbas) ÷ (haut − bas)

Pour vérifier un capteur, calculez la tension qu’il devrait fournir dans une condition connue, puis mesurez-la.

Conversion de 0–10 V en pourcentage

% = V × 10

Avec un simple signal 0–10 V, chaque volt représente 10 % de l’étendue. Avec 2–10 V, l’étendue est de 8 V : % = (V − 2) ÷ 8 × 100.

Avec un signal à zéro actif 2–10 V ou 1–5 V, 0 V est hors de la plage de mesure valide. Une tension basse ne peut indiquer une rupture de fil que si l’entrée du récepteur possède une polarisation ou un diagnostic défini : une entrée ouverte peut flotter au lieu d’indiquer 0 V. Sur un simple signal 0–10 V, une lecture à zéro ne permet pas à elle seule de détecter une rupture de fil.

Exemples : mise à l’échelle d’un signal 0–10 V

Un capteur d’humidité 2–10 V à 6,4 V

L’étendue est de 8 V et 6,4 V se trouvent 4,4 V au-dessus du zéro actif de 2 V : 4,4 ÷ 8 = 55 % de l’étendue, soit 55 %RH.

Valeur mesurée 55 %RH Ouvrir dans le calculateur

Un capteur de température 0–10 V réglé de −20 à 80 °C

Chaque volt représente 10 °C sur l’étendue de 100 °C. À 3,7 V, la mesure est −20 + 3,7 × 10 = 17 °C.

Valeur mesurée 17 °C Ouvrir dans le calculateur

Vérification d’un transmetteur de pression 1–5 V

À 4 bar sur une plage de 0 à 16 bar, le transmetteur est au quart de l’étendue : il devrait donc fournir 1 + 0,25 × 4 = 2 V. Un signal 1–5 V est souvent obtenu en mesurant une boucle 4–20 mA aux bornes d’une résistance de 250 Ω.

Tension du signal 2 V Ouvrir dans le calculateur

Table de conversion 0–10 V et 2–10 V en pourcentage

Chaque volt entier exprimé en proportion de l’étendue des deux signaux d’automatisation des bâtiments les plus courants.

Signal (V)0–10 V2–10 V
00%En dessous de la plage
110%En dessous de la plage
220%0%
330%12,5%
440%25%
550%37,5%
660%50%
770%62,5%
880%75%
990%87,5%
10100%100%

Télécharger ce tableau (CSV)

Questions sur mise à l’échelle d’un signal 0–10 V

Comment convertir un signal 0–10 V en pourcentage ?

Multipliez la tension par 10 : 7,5 V valent 75 %. Pour 2–10 V, soustrayez 2, divisez par 8 puis multipliez par 100 : 7,5 V valent 68,75 %.

Faut-il utiliser 0–10 V ou 4–20 mA ?

Les signaux de tension sont simples et courants en CVC, mais la résistance du câble et le bruit électrique peuvent les décaler ; limitez donc la longueur des liaisons. Une boucle 4–20 mA reste insensible à la résistance du câble tant que son bilan de tension est respecté, et convient aux longues liaisons ; consultez le calculateur de mise à l’échelle 4–20 mA.

Peut-on lire un signal 4–20 mA sous forme de tension ?

Oui, aux bornes d’une résistance de précision : 250 Ω convertissent 4–20 mA en 1–5 V. Vérifiez que la tension de l’alimentation de la boucle suffit encore à alimenter cette résistance.

Limites de ce résultat

  • Le calcul ne tient pas compte de l’impédance de la source, de la charge de l’entrée, d’un décalage de potentiel de terre, de l’isolation ni du bruit du câble.
  • Un capteur non linéaire exige sa propre fonction de transfert ou une table d’étalonnage.

Mesurer en continu

Les capteurs ZIO et ZVO lisent les instruments 4–20 mA et 0–10 V et transmettent leurs mesures au Gateway par le réseau maillé sans fil.

Guides associés

Sources

  1. NI-DAQmx raw-data voltage scaling (s’ouvre dans un nouvel onglet) National Instruments, updated 2023-04-20
  2. Introduction to FOUNDATION Fieldbus Scaling (s’ouvre dans un nouvel onglet) National Instruments, updated 2025