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[tuto] Utilisation des load-cells, 3 fils, 4 fils...
Invité_RacingMat_*
posté 20-09-2015, 18:05
Message #1





Invités






Voici un post sur l'utilisation des load-cells

mon post in english here : http://www.xsimulator.net/community/thread...load-cells.7340

en cours de traduction... (IMG:style_emoticons/default/lol3.gif)

2 types habituels de load-cells
- on a celles qui ont 3 fils
(IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26709-042be480e0cf4c32219ff1dc3a19cb40.jpg) une seule résistance est variable sous la charge


- ou on a celles qui ont 4 fils
(IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26710-094ff2894f30c6a58e27fb9f73d8e7fb.jpg) 2 résistances varient sous la charge


load-cells à 4 fils elles forment déjà un pont de Wheatstone , c'est parfait pour mesurer la petite variation de résistance
C'est ce que j'ai utilisé pour mon DIY load cell hydraulic hand brake
(IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26708-89475c724a67cc32888b1c1dc1432355.jpg)


load-cells à 3 fils, comme celles des freins des pédaliers de Fanatec ou toutes ces load-cells chinoises low cost
Ce sont des quarts de pont


pour l'utiliser en pont complet :
- on peut les mettre par paire dos à dos
comme je l'ai fait sur la pédale de frein DIY http://www.racingfr.com/forum/index.php?showtopic=46056
(IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26705-2b868a5e2cfefc354cff18a615909803.jpg) (IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26707-57b0053959e2a93cef74d82757c29edc.jpg)

- ou par 4 : http://www.neuroproductions.be/experiments/6-axis-robot-arm/
(IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26706-24661ee9ae843b6429c9dbb4497abf72.jpg) (IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26860-436b921628a39da2af3f2c8968b6cf86.jpg)

- ou si vous avez une platine d'amplification prévue pour 4 fils, que vous voulez utiliser pour votre load-cell à 3 fils
procédez comme l'a fait Jet Badger ici
(IMG:http://www.xsimulator.net/community/data/attachments/26/26711-0dacb25cf49b17b590e570ffaabc772c.jpg)


Un peu de théorie
Ici un peu de théorie bien expliquée :
- http://www.ni.com/white-paper/3642/en/

- https://learn.sparkfun.com/tutorials/load-c...ardware-hookup-

- tuto détaillé pour utiliser des load-cell à 3 fils http://www.fut-electronics.com/wp-content/plugins/fe_downloads/Uploads/Tutorial_for_Load_Cell_weight_sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf://http://www.fut-electronics.com/wp-c...sensor 50KG.pdf thanks [USER=8770]@tombo[/USER]


Principe du montage de la load-cell

montage prévu comme ça : on note la butée de fin de course pour limiter la déformation de la load-cell
et éviter qu'elle ne soit détériorée par un dépassement de l'effort max

(IMG:http://img11.hostingpics.net/pics/205458buteLoadCell.png)


ce dessin augmente la déformation pour la compréhension
(IMG:http://img11.hostingpics.net/pics/829978shimadzubeanloadcell.jpg)
One end of an object (elastic body) made of aluminum and shaped as shown in the figure is fixed in place, and the sample is placed on the other end. The weight of the sample causes the elastic body to flex. The amount of flex causes the strain gauges attached to the elastic body to expand and contract, changing the amount of electricity that is output (strictly speaking, the resistance value). The mass is then obtained from that amount of electricity.

si vous avez des compléments, ce sera le bienvenu !
Mat

Ce message a été modifié par RacingMat - 1-02-2017, 15:38.
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Invité_RacingMat_*
posté 20-09-2015, 18:06
Message #2





Invités






Lire le signal

on ne peut pas remplacer un potentiomètre directement par une load-cell : la variation de résistance d'une load-cell est bien trop faible.
C'est pourquoi il est impératif d'utiliser une platine d'amplification : INA122, HX711


1/ INA122 PCB board ceci est parfait pour "transformer" une load-cell en "potentiomètre":
la sortie est analogique 0V à 5V
vous obtenez 3 fils à connecter en lieu et place d'un potentiomètre
le coût est autour de 10€ (chip, PCB...)

pourquoi faudrait-il alimenter le INA en 5V et -5V http://forum.arduino.cc/index.php?topic=203554.0


2/ HX711 très peu cher seul mais il faut ajouter d'autres éléments à acheter
0,6€!
mais nécessite une communication série : le signal n'est pas analogique 0 à 5V mais numérique. Il faut alors un arduino ou un microchip pour établir la communication série


_______________________________

1/ Utilisation d'un INA122

voir guide de comparaison INA122 et autres modèles de la gamme
http://www.ti.com/lit/pdf/slyb174

je voudrais brancher mon FàM sur mon CSP V2

or le CSP V2 sort du 3,3V
heureusement l'INA peut être alimenté ainsi
Single Supply: 2.2V to 36V
http://docs-europe.electrocomponents.com/w...66b800289ed.pdf
ouf !

on peut aussi chercher un équivalent au INA122 : ici il est indiqué que le AD627 "Micropower Instrumentation Amplifier" est compatbile pin to pin
http://www.allxref.com/burr-brown/ina122.htm

AD627 à 4€ livré http://fr.aliexpress.com/item/1PCS-1PC-AD6..._74_75,201409_3



2/ Utilisation de la platine HX711
Spécifications du HX711 https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors...711_english.pdf

SparkFun Load Cell Amplifier - HX711

Gain :
Channel A has a gain of 64 or 128, Channel B is a gain of 32.
Channel A can be programmed with a gain of 128 or 64,
corresponding to a full-scale differential input voltage of ±20mV or ±40mV respectively, when a 5V supply is connected to AVDD analog power
supply pin (pin 3).

Débit :
[indent]pin 15 "RATE" Digital Input Output data rate control, 0: 10Hz; 1: 80Hz
Etienne_Gameseed : Note pour le shield load cell HX711 de yourduino : pour avoir un 80 SPS au lieu de 10 SPS, il faut déssouder la patte 15 du chip (RATE) qui est soudée à la masse, et la connecter au 5V (broche 16).

(IMG:http://1.bp.blogspot.com/-gP2Bn5HVJTY/VcSprm3F_EI/AAAAAAAAFts/bDRPBgOYpLg/s1600/hx711.jpg)

(IMG:http://img15.hostingpics.net/thumbs/mini_523926HX711RATEpinmod.jpg)


Câblage :
Citation
I am using multiple of these HX711 boards on an UNO based project
The trick is to make sure that if you are connecting them to digital IO pins you must use a pulldown resistor on the DOUT pin of teh HX711.

I have seen a few folks get tripped up because the original sketches us A0 and A1 as digital pins, but in truth this is only because Ax pins are naturally pulled low in input mode, there is no reason you can't use any available pins.


Voici les couleurs de fils pour une load-cell 4 fils et la platine HX711 :
(IMG:http://img15.hostingpics.net/thumbs/mini_852723HX711arduino.jpg)


3/ Platine LB BU0836-LC
branchement sur la carte BU0836-LC
(IMG:http://www.leobodnar.com/shop/images/3BU0836LC_00.jpg)



Calculs et sensibilité
Citation (MrJack @ 12-01-2017, 16:18) *
Qu'est ce qu'il appelle un "ratiometric pressure transducers" comme capteur dans la notice alors ?

- pressure transducers : c'est un capteur de pression

- ratiometric : ça veut dire que la plage de sortie du signal dépend de la tension d'alimentation
un capteur ratiométrique a comme caractéristique une valeur du type : 200 mV/V
si tu alimentes ton capteur en 5V alors la sortie va varier entre 0 et 1V
si tu alimentes ton capteur en 10V alors la sortie va varier entre 0 et 2V


Un capteur qui n'est pas radiométrique ne change pas sa plage de sortie en fonction de l'alimentation.
Si le capteur est prévu pour être alimenté entre 5V et 12V par exemple, alors (grâce à sa propre régulation de tension) quelque soit sa tension d'alimentation, la plage de sortie est fixe...


Exemple de capteur ratiométrique :
(IMG:http://img11.hostingpics.net/pics/950758capteurratiometrique.png)

Sensibilité

La sensibilité indique le signal de sortie en mV/V qui se produit quand le capteur est chargé à 100% de sa charge, c.-à-d. chargé à sa force (évaluée) nominale. N'importe quel signal zéro viendra en déduction. Exemple : Un capteur affiche un signal zéro de -0.1 mV/V. La sensibilité du capteur est de 2 mV/V ; dans ce cas, le signal de sortie à la force (évaluée) nominale est de 1.9 mV/V. Une sensibilité de 2 mV/V est une valeur très commune pour les capteurs de force. Comme décrit ci-dessus, les capteurs de force à jauges de contrainte exigent une tension d’alimentation (délivrée par les amplificateurs de mesure). Une sensibilité de 2 mV/V signifie qu'un capteur de force produit un signal de sortie de 2 mV à charge nominale lorsqu’il est aliment en un volt. Avec une tension d'alimentation de 5 V, la tension de sortie correspondante sera donc de 10 mV. La tension de sortie d’un capteur de force peut être calculée ainsi :

(IMG:http://img11.hostingpics.net/pics/308246forcetransducersensitivity01.jpg)

Le comportement du capteur est semblable quand la force varie, c.-à-d., que le capteur de l'exemple est chargé à la moitié (évaluée la) de sa force nominale pour obtenir 1 mV/V. Avec une tension d'alimentation de 5 V cela correspond à 5 mV.

Ce message a été modifié par RacingMat - 2-02-2017, 14:52.
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Invité_RacingMat_*
posté 20-09-2015, 18:08
Message #3





Invités






Librairies :

*
Citation (mikethebike71 @ 19-12-2016, 10:23) *
Pour info, voici une librairie qui permet de lire plusieurs Hx711 en même temps, sous condition de tous les relier au même clock => https://github.com/compugician/HX711-multi

Il serait peut être bien de la glisser dans la liste du premier post. Elle m'a été bien utile pour gagner des temps de cycle, couplée au passage à 80 SPS. Avec 4 loadcells, le temps d'une boucle est passé de 330ms à 3ms.



* https://github.com/sparkfun/HX711-Load-Cell-Amplifier

* https://github.com/aguegu/ardulibs/tree/master/hx711

* https://github.com/bogde/HX711
Citation
Other libraries exist, including this very good one, which I first used and which is the starting point for my library: https://github.com/aguegu/ardulibs/tree/master/hx711

Although other libraries exist, I needed a slightly different approach, so here's how my library is different than others:

It provides a tare() function, which "resets" the scale to 0. Many other implementations calculate the tare weight when the ADC is initialized only. I needed a way to be able to set the tare weight at any time. Use case: place an empty container on the scale, call tare() to reset the readings to 0, fill the container and get the weight of the content.

It provides a power_down() function, to put the ADC into a low power mode. According to the datasheet, "When PD_SCK pin changes from low to high and stays at high for longer than 60μs, HX711 enters power down mode". Use case: battery powered scales. Accordingly, there is a power_up() function to get the chip out of the low power mode.

It has a set_gain(byte gain) function that allows you to set the gain factor and select the channel. According to the datasheet, "Channel A can be programmed with a gain of 128 or 64, corresponding to a full-scale differential input voltage of ±20mV or ±40mV respectively, when a 5V supply is connected to AVDD analog power supply pin. Channel B has a fixed gain of 32.". The same function is used to select the channel A or channel B, by passing 128 or 64 for channel A, or 32 for channel B as the parameter. The default value is 128, which means "channel A with a gain factor of 128", so one can simply call set_gain(). Also, the function is called from the constructor.

The constructor has an extra parameter "gain" that allows you to set the gain factor and channel. The constructor calls the "set_gain" function mentioned above.

The "get_value" and "get_units" functions can receive an extra parameter "times", and they will return the average of multiple readings instead of a single reading.

How to Calibrate Your Scale

Call set_scale() with no parameter.
Call tare() with no parameter.
Place a known weight on the scale and call get_units(10).
Divide the result in step 3 to your known weight. You should get about the parameter you need to pass to set_scale.
Adjust the parameter in step 4 until you get an accurate reading.


* https://codebender.cc/library/HX711#HX711.cpp

* http://www.elecrow.com/download/hx711.zip

* http://www.play-zone.ch/en/digitale-waage-...is-5kg-kit.html avec LCD
Before use, you'll have to calibrate your scale, using the instruction setScale(float scale) of the Arduino Library. If you do not have access to any standard weights, you may use coins (http://de.wikipedia.org/wiki/Schweizer_Franken) or another scale.


Ce message a été modifié par RacingMat - 2-02-2017, 14:38.
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Invité_RacingMat_*
posté 20-09-2015, 18:15
Message #4





Invités






Approvisionnement

Récupération de load-cell Wii Balance
entre 10€ et 20€ sur le bon coin
(IMG:http://img11.hostingpics.net/thumbs/mini_210635loadcellwiibalanceboard5.jpg)

► Aliexpress

► Ebay

Des exemples

Frein à Main "hydraulique" à load cell à 40€ (IMG:http://img11.hostingpics.net/thumbs/mini_115823freinamainloadcell6.png)

[tuto] Electronique load cell pédale de frein (IMG:http://img15.hostingpics.net/thumbs/mini_89688220130720182449RacingMatplatineloadcell1.jpg)

Ce message a été modifié par RacingMat - 2-02-2017, 14:37.
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Invité_vicpopo_*
posté 20-09-2015, 19:28
Message #5





Invités






Impeccable , merci Mat !

Encore un tuto du tonerre , je décide de te renommer ( quelqu'un l'a peut etre deja fait ! )

Merci à WikiRacingMat !! Voila ton nouveau pseudo (IMG:style_emoticons/default/lol5.gif) (IMG:style_emoticons/default/lol5.gif)

Il y quelques liens qui ne pointent rien ( lien comme DIY pedal ) derriere uen intitulé !

Mais merci c'etait juste pour le signaler !

Ce message a été modifié par vicpopo - 20-09-2015, 19:32.
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Invité_RacingMat_*
posté 1-10-2015, 14:10
Message #6





Invités






sympa !
(les liens sont corrigés)

@Etienne : en regardant ton schéma, je remarque que tu n'as pas utilisé de résistance de pull-down sur la pin Data du HX711. Pas de problème ?

Citation
I am using multiple of these HX711 boards on an UNO based project
The trick is to make sure that if you are connecting them to digital IO pins you must use a pulldown resistor on the DOUT pin of teh HX711.

I have seen a few folks get tripped up because the original sketches us A0 and A1 as digital pins, but in truth this is only because Ax pins are naturally pulled low in input mode, there is no reason you can't use any available pins.


Ce message a été modifié par RacingMat - 1-10-2015, 14:10.
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Invité_Etienne_GameSeed_*
posté 6-10-2015, 18:45
Message #7





Invités






Je n'ai pas remarqué de problèmes particuliers, à part de temps en temps une donnée parasite. Peut être que ça vient de là.
Mais ça sort d'où cette histoire de pull down sur la data ? J'ai vu ton lien, mais dans la doc du Hx711 ils ne parlent pas de ça.
Et je suis surpris aussi par cette histoire de pull down par défaut sur les pins analogiques en entrée. Je n'avais jamais entendu parler de ça.

Au fait, ton lien "you can proceed like Jet Badger did" ne marche pas...
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Invité_RacingMat_*
posté 10-10-2015, 19:54
Message #8





Invités






Voici les couleurs de fils pour une load-cell 4 fils et la platine HX711 :
(IMG:http://img15.hostingpics.net/thumbs/mini_852723HX711arduino.jpg)

ça marche bien après avoir effectué la soudure de la patte 15 :)et avec la librairie de Bogde
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Invité_RacingMat_*
posté 31-05-2016, 15:06
Message #9





Invités






je cherche toujours (depuis mon post sur la pédale de frein à load cell DIY) dans le commerce des alternatives toutes prêtes d'Amplificateurs pour les capteurs de pression et autres jauges de contrainte

http://fr.aliexpress.com/item/10-20-50-100...2366351960.html
7€
10 20 50 100 500 times voltage sensor amplification module

(IMG:http://g01.a.alicdn.com/kf/HTB1MN2mIXXXXXauXVXXq6xXFXXXF/10-20-50-100-500-fois-MV-Instrument-avec-haute-précision-Millivolt-amplificateur-différentiel-capteur-de.jpg)
fonctionne pour un pont de Wheatstone mais aussi pour une cellule simple
(IMG:http://g03.a.alicdn.com/kf/HTB1o0HDIXXXXXa4XpXXq6xXFXXXk/223434695/HTB1o0HDIXXXXXa4XpXXq6xXFXXXk.jpg)


chez RobotShop
2 canaux pour 28$
pas si chère finalement mais pour changer le gain il faut dessouder la résistance sur la carte ?!!
http://www.robotshop.com/en/strain-gauge-l...shield-2ch.html
(IMG:http://www.robotshop.com/media/catalog/product/cache/1/thumbnail/80x80/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/s/t/strain-gauge-load-cell-amplifier-shield-2ch.jpg)

un truc à base d'AD620
15€
http://fr.aliexpress.com/item/AD620-Progra...2598905125.html

(IMG:http://g03.a.alicdn.com/kf/HTB1I_nsLpXXXXa9XVXXq6xXFXXXZ/Ad620-Gain-Programmable-amplificateur-plaque-de-potentiomètre-numérique-MCP41010.jpg)

la carte "Standalone Load Cell Amplifier" de LeoBodnar serait pas mal si elle avait un pot de réglage
à base d'AD627A à
(IMG:http://www.leobodnar.com/shop/images/LC_AMP.JPG)
http://www.leobodnar.com/shop/index.php?ma...products_id=199

Vous avez des idées SVP ?

Ce message a été modifié par RacingMat - 31-05-2016, 15:10.
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Invité_Esodrevo_*
posté 31-05-2016, 15:16
Message #10





Invités






Salut,
chez DSD ils ont ça :
http://www.derekspearedesigns.com/freestan...d-cell-amp.html

Je viens de le monter sur mon pédalier de t500RS avec une load-cell de 50kgs.
Heureusement qu'on peut faire varier le gain (IMG:style_emoticons/default/dingue.gif)
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Invité_RacingMat_*
posté 31-05-2016, 15:30
Message #11





Invités






la DSD est à 31$
merci Esodrevo (IMG:style_emoticons/default/happy3.gif) en effet 50kg, ça fait les jambes !! (IMG:style_emoticons/default/lol5.gif)

à 20€
http://fr.aliexpress.com/item/4-20MA-weigh...2385731224.html
(IMG:http://g01.a.alicdn.com/kf/HTB1xjz7IXXXXXXMXFXXq6xXFXXXz/202113973/HTB1xjz7IXXXXXXMXFXXq6xXFXXXz.jpg)

le SMOWO RW-ST01A à 22€ 4 ~ 20mA ou 0 ~ 5 V (10 V).
et 4 pot de réglage (gain, réf, ... ?)
http://fr.aliexpress.com/item/0-5V-10V-4-2...2504395171.html
(IMG:http://g02.a.alicdn.com/kf/HTB1f08RKXXXXXXaXpXXq6xXFXXXC/0-5-V-10-V-4-20mA-capteur-cellule-de-charge-amplificateur-émetteur-transducteur-de-jauge.jpg)

ou leur RW-IT01A à 30€... pffff
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Invité_Esodrevo_*
posté 31-05-2016, 15:59
Message #12





Invités






Si c'est pour construire son propre pédalier, il vaut mieux partir sur la carte complète de chez DSD :
http://www.derekspearedesigns.com/12-bit-controllers.html
On peut tout avoir :
Boite à boutons (36 quand même)
5 axe analogiques
1 dédié a la load-cell
(IMG:style_emoticons/default/arf.gif)
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Invité_RacingMat_*
posté 31-05-2016, 16:17
Message #13





Invités






en l'occurrence, ce n'est pas pour un pédalier mais pour des capteurs de pression pour mon gSeat pneumatique http://www.racingfr.com/forum/index.php?showtopic=49978

(IMG:http://g03.a.alicdn.com/kf/HTB16.R8KVXXXXX_XXXXq6xXFXXXu/MPX4250DP-SENSOR-DIFF-PRESS-36-PSI-MPX4250D-4250-MPX425-4250D-MPX42-4250DP.jpg)
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Invité_Tortue G_*
posté 31-05-2016, 16:21
Message #14





Invités






Citation (RacingMat @ 31-05-2016, 16:30) *
... en effet 50kg, ça fait les jambes !! (IMG:style_emoticons/default/lol5.gif)
...

Ca t'en fait une belle, mais 50Kg c'est ce qu'on trouve sur les Clubsport Fanatec jusqu'au V2, ils ont mis 90 sur le V3 je crois, c'est surtout le bras de levier de la pédale qui va jouer dans l'histoire (IMG:style_emoticons/default/help.gif) ...

Pas mal l'adaptateur DSD avec le réglage du gain, tiens d'ailleurs en semi-hors sujet, la carte simucube est sensée gérer les load-cell, par contre proposera-t-elle aussi le réglage du gain (IMG:style_emoticons/default/look.gif) ... C'est vrai que sans ce réglage ça perd beaucoup de son intérêt, si je suis resté sur l'électronique Fanatec, ça n'est pas pour sa grande fiabilité ( (IMG:style_emoticons/default/lol5.gif) ), mais pour ce réglage du gain et pour la vibration au blocage de roues (IMG:style_emoticons/default/help.gif) !
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Invité_biboulsd_*
posté 8-08-2016, 16:38
Message #15





Invités






Salut !
Bon alors déja (IMG:style_emoticons/default/dingue.gif) (IMG:style_emoticons/default/dingue.gif) Tout ces trucs DIY, Ca tue bravo ! (IMG:style_emoticons/default/arf.gif)

J'ai adapté un loadcell sur un T3PA pro trés simplement en percant le cone mod, super facile pour les nuls comme moi ! Si ca peut inspiré ce qui sont rebuté par la difficulté du bricolage !

(IMG:http://img4.hostingpics.net/pics/501166DSC01323.jpg)

Mais j'ai acheter un ampli HX711 de sparkfun, or il y a 4 sorties VCC CLK DAT et GND alors que pour le relier a la carte du T3PA pro c'est 3 fils ( +, masse, signal)

J'ai lu des trucs un peu partout, et apparemment de ce que j'ai compris, il me faudrait une carte type arduino de plus pour transformer le signal digital en analogique ?

Le fil le rouge sur le fil rouge ca c'est bon, le reste c'est un peu plus compliqué (IMG:style_emoticons/default/bad4.gif)

Si quelqu'un compétent peut m'indiquer si j'ai réellement besoin d'acheter une carte de plus, ou carrément prendre une amplificateur standalone genre Leobodnar.

Merci !

Ce message a été modifié par biboulsd - 8-08-2016, 16:39.
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