Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

pomiar nadciśnienia/podcisnienia w miechu dla akordeonisty

Dolce 17 Wrz 2008 13:06 7887 31
  • #1 17 Wrz 2008 13:06
    Dolce
    Poziom 22  

    Witam.
    Mam następująca prośbę do zorientowanych o informacje na temat czujników ciśninia. Chciałem wykonać prosty układ, który mierzyłby podciśnieni/ciśnienie w zakesie ok -1000 do + 1000 Pa (to bardzo małecisnienie). Mniej więcej takie ciśninia (w zależności od tego jak mocno rozciąga/ściska się miech) występuje w akordeonie. Z tym, że raz jest to podciśnienie (gdy miech jest rozciągany) a raz nadciśnienie (ściskanie miecha). W TME widziałem czujniki ciśnienia, które w zasadzie spełniałyby parametry zakresu mierzonego cisnienia (zakres -5/+5 in H20) z tym, że nie wiem, które nadadawałyby się do mojego celu. Są 3 typy czujników - absolutne (absolue), różnicowe (differential) i gauge (chyba chodzi o porównanie pomiaru do cisnienia atmosferycznego). Czujniki te są przeważnie zasilane napięciem ok 5V i na ich wyjściu pojawia się napięcie sygnału w zakresie 0,5-4,5V. Myślę, że możnaby podłaczyć bezpośrednio miernik napięcia do czujika i w ten sposób uzyskać wynik (nie zależy mi, żeby wynik był podawany w jednostkach cisnienia). I tu mam dyklemat. Czujniki, kóre spełniają parametry pomiaru (nad- i podciśnienie) mają 2 wejścia (wloty dla ciśnienia) a w akordeonie byłaby z wiadomych względów jedna dziura dla pomiaru - gdzie występowałoby w zależności od kierunku prowadzenia miecha nad- lub podcisnienie :) Jak taki czujnik poprawnie podłączyć żeby mierzył naprzemian nadcisnienie/podciśnienie ??? Dwa jego wloty do 1 wyjścia w akordeonie ? Nie klapuję. Dzwoniłem do TME ale gość nie wiedział co do czego bo tylko tym handlują.
    Jeśli mktoś może mi pomóc i wyjaśnić czy to ustrojstwo będzie się nadawało do mojego celu to będę bardzo wdzięczny. Takie czujniki są dość drogie i szkoda mi wydać kasę jeśli okaże się, że nie nadadzą się do mojego celu.
    Pozdrawiam.

    0 29
  • Pomocny post
    #2 17 Wrz 2008 16:36
    s_Karol
    Poziom 11  

    Witam.
    W Twoim przypadku potrzebujesz mierzyć różnicę między ciśnieniem w miechu a atmosferą, potrzebujesz więc czujnika do pomiaru względnego (różnicowego) i to dwukierunkowego (jedno wejście do miecha, drugie na zewnątrz). W TME na telefon można zapytać o wersję bidirectional czujników Honeywella, jak z innymi to nie wiem.
    Jeśli nie będą dostępne masz drugie rozwiązanie - dwa czujniki równolegle ale odwrotnie zorientowane - w nadciśnieniu pracuje jeden w podciśnieniu drugi, trzeba tylko systemu rozpoznawania, który w danej chwili ma ważne dane.
    Trzecie rozwiązanie to czujniki absolutne, jeden wewnątrz, drugi na zewnątrz a potem drogą elektroniczną wyznaczać różnicę ciśnień.
    Wszystkie te czujniki z tego co widzę mają liniowe charakterystyki ale małe napięcia wyjściowe (kilkadziesiąt mV) lub cyfrowe (I2C, 1wire) więc musisz się zastanowić jak chcesz wyprowadzać dane analogowo czy cyfrowo.
    Jeśli natomiast masz ochotę troszkę sie pobawić możesz sam zrobić czujnik różnicowy budując prosty kondensator z folii przewodzącej, której jedna okładzina jest naklejona na otwór prowadzący do wnętrza a druga stała. Kondensator ten zmienia pojemność w zależności od różnic ciśnienia stąd prosta droga do VCO a dalej ukontrolerem obliczać ciśnienie bo charakterystyka takiego ustrojstwa na pewno nie jest liniowa. Takie dobrej jakości kondensatory zaopatrzone w hermetyczną komorę można też wygrzebać z ciśnieniomierzy do krwi (i to z gotowym oscylatorem i wyświetlaczem:D). Jedyny problem to kalibracja...
    Pzd

    0
  • Pomocny post
    #3 17 Wrz 2008 17:46
    roobert
    Poziom 14  

    Witam.
    Sprawdź jeszcze inne oferty np.
    Wobit czujnik +- 5kPa z zerem na 2,5V PSM-005KPDW.
    Tani nie jest ale do tego dwa oporniki PR ka i masz sprawę załatwioną.

    0
  • #4 17 Wrz 2008 21:38
    Dolce
    Poziom 22  

    Dzięki za odpowiedzi.
    Karolu mam jeszcze 3 pytania.
    1) Napisz mi jeszcze na temat temat czujnika bidirectional. Czy on posiada jedno wejście, które należałoby podłączyć do otworu w miechu i jest to właściwie gotowy czujnik do którego mógłbym bezpośrednio podłączyć miernik ??
    2) Drugie pytanie mam o tą Twoją drugą propozycje - zamontowania 2 czujników. Czy chodziło Ci o to, żeby zakupić 2 szt identycznych czujników (z dwoma wejsciami, mających możliwośc zmierzenia nad- i podciśnienie) a następnie wykorzystania w każdym z nich po jednym wejściu - w jednym dla pomiaru nadciśnienia a w drugim podcisnienia ? Czy to wówczas możnaby podłaczyć na jeden miernik (czy też trzebaby zastosować 2 mierniki). Czy czujnik - w którym wykorzystywalibyśmy wejście dla nadciśnienia - nie ulegnie uszkodzeniu w momencie, gdy nastapi zwrot miecha w drugim kierunku i wystąpi na jego wejściu (dla nadcisninia) - podcisnienie (podobnie sytuacja by się miała z drugim czujnikiem) ?
    3) Trzecia sprawa - czy łatwo byłoby przerobić miernik ciśnienia krwi (można kupić dość tanie modele) dla moich potrzeb ? Nie potrzebuję by miernik wskazywał konkretną wartość ciśnienia, chodzi o powtarzalność pomiarów (w zakresie ok. 0-700 Pa). Po prostu dla mni nieważne czy pokaże na wyświetlaczu 100 czy też 10000 danych jednostek tylko, żeby reagował poprawnie na wzrosty/spadki ciśnienia poprzez odpowiednie wskazania adekwatne do zmieniającego się cisnienia.
    Pozdrawiam serdecznie.

    0
  • Pomocny post
    #5 17 Wrz 2008 23:49
    s_Karol
    Poziom 11  

    Witam. A więc tak:
    1. Niekoniecznie, możesz spotkać wersję - gauge (jedno wejście, odniesieniem jest powietrze) i dwu wejściowe - differential (wtedy drugie pozostawiasz otwarte), który lepszy? zależy jak chcesz to podłączyć, ile masz miejsca itd. Ważne tylko aby był dwukierunkowy. I tu uwaga! można spotkać gołe czujniki, które są samym piezoelektrykiem i z wbudowanym wzmacniaczem. Te drugie możesz bezpośrednio podłączyć do woltomierza. Sprawdź ten trop Rooberta - one by były idealne.
    Szczegóły tutaj.
    2. Mniej więcej, ale montowanie dwóch mierników mija się z celem więc konieczny byłby układ przełączający w zależności od tego który pracuje. Niestety nie znalazłem w notach szczegółów czy podłączenie odwrotnie spowoduje uszkodzenie, trzeba by zasięgnąć języka - a więc na razie rozwiązanie jest niestety niepewne.
    3. Trochę by z tym roboty było, nigdy też nie wiadomo na co sie trafi - może być tak, że zamiast fajnego kondensatora będzie gotowy czujnik nadciśnienia a więc wrócisz do punktu wyjścia tyle, że z lżejszą kieszenią.

    0
  • #6 18 Wrz 2008 00:10
    Dolce
    Poziom 22  

    Odnosnie odpowiedzi nr 1.
    Napisałeś, że te czujniczki Fujikura byłyby najlepsze. "Najmniejszy" z nich mierzy cisnienie -/+ 1 kP. Są modele z jednym i dwoma wyjściami. Czy ich wejście/wejścia można by było podłączyć od razu do otworu w miechu ?
    A czy czujnik dostępne w TME : ASDXL05D44D lub ASDXL05D44D-D0 też byłyby odpowiednie cz to też to zupełnie inna bjka ?
    Link

    0
  • Pomocny post
    #7 18 Wrz 2008 10:20
    s_Karol
    Poziom 11  

    Tak, na Fujikurach było by to najłatwiej zrobić. Ale ASDXL05D44D (±1,2kPa) i ASDXL10D44D (±2,4kPa) jak najbardziej też by działały. Różnica w stosunku do tych pierwszych jest taka, że zakres zmian napięcia na wyjściu wynosi ±0,1V (±2V w por. z Fujikurami) dlatego przydałby prosty wzmacniacz ale od biedy dało by się rzucić to od razu na woltomierz ale wtedy będzie dokładność mniejsza.
    Co do podłączenia to rzeczywiście te z jednym króćcem montujesz w jakimś otworze do wnętrza i tyle (trzeba zwrócić uwagę żeby klejem nie zalać otworów referencyjnych bo będzie kicha) zaś te dwu końcówkowe podobnie tylko drugi króciec zostawiasz na powietrzu.
    Jest jeszcze jedna sprawa - czy w miechu mogą występować większe ciśnienia niż 20kPa? (uszkodzenie czujnika)

    0
  • #8 18 Wrz 2008 12:48
    Dolce
    Poziom 22  

    Raczej nie pownny wystepowac ciśnienia większe od 2 kPa. Mam natomiast do cCiebie prośbę - jeśli to nie kłopot. Czy mógłbyś mi rozrysować prosty rysunek poglądowy z podłaczeniami rurek i elektryki ? Nie jestem po prostu dobrze zorientowany w sprawach dotyczących elektroniki i tego typu układów dlatego byłoby to dla mnie dużą pomocą.
    Dziękuję za dotyhczasową pomoc, pozdrawiam.

    0
  • Pomocny post
    #9 18 Wrz 2008 17:08
    s_Karol
    Poziom 11  

    Co do mechanicznej strony to sprawa wyglądała by jak na rysunku. Masz tam dwie opcje gauge i differential. Wszystko zależy gdzie to będzie i ile jest na to miejsca, w życiu nie miałem tego instrumentu w rękach :D byle nie w pobliżu jakichś wlotów i wylotów powietrza bo może to zakłócić pomiar.
    Co do "elektryki" to już zależy od konkretnego typu czujnika jaki zdobędziesz. Ale nie martw się - w najlepszym przypadku to źródło zasilania i potencjometr a w najgorszym kilka elementów więcej.

    0
  • #10 18 Wrz 2008 22:02
    Dolce
    Poziom 22  

    Dziękuję Ci Karolu za ten rysunek i porady.
    Kurcze - myślałem, że będzie potrzeba zakupu i zamontowania 2 takich czujników. Pomyślałem, że wlot jednego czujnika ("+") miałby być wykorzystany do mierzenia nadciśninia a wlot drugiego czujnika dla pomiaru podciśnienia ("-").
    Na Twoim rysunku jest tylko jeden czujnik z dwoma wejściami (no i ta druga wersja z czujnikiem z jednym wlotem ale takiego - spełniającego odpwiednie dla moich potrzeb parametry - nie widziałem w TME).
    Mam jeszcze pytania :
    1) Mam sporo miejsca na umieszczenie czujnika - jest on w zasadzie bardzo mały, który byłby odpowiedniejszy w moim przypadku - czym zasadniczo różnią się te typy czujników (gauge i diferential).
    2) Chciałem się upewnić odnośnie czujnika z dwoma wejściami - które wejście podłączyć do miecha ?
    Myślałem, że jedno wejście w takim czujniku jest dla pomiaru nadciśnienia a drugie dla podciśnienia - tak jak to jest w miernikach ciśnienia - np. model Testo510. On posiada 2 wejścia : "+" (dla nadcisnienia) i "-" (dla podciśnienia). Ten miernik służy do pomiaru np. różnicy ciśnień w instalacjach wentylacyjnych.
    Czy w tych czujnikach o których pisaliśmy jest inaczej ? Te dwa wejścia nie są dla pomiaru nadciśnienia i podciśnienia tylko jedno jest do ogólnego pomiaru a drugie - no właśnie - do czego służy ?
    Pozdrawiam serdecznie i jeszcze raz dzięki za dotychczasową pomoc.

    0
  • Pomocny post
    #11 19 Wrz 2008 22:41
    s_Karol
    Poziom 11  

    1. Te czujniki nie różnią sie tylko źródłem odniesienia - dla gauge jest nim lokalne otoczenie dla dif. to co podłączone do drugiego wlotu. To co ma być podłączone a co pozostawione otwarte to kwestia umowna bo skoro z jednej strony jest nadciśnienie to po drugiej jest zawsze podciśnienie względem tej drugiej - czyli rożnie podłączając będzie się zmieniał tylko znak.
    2. jak wyżej. Nie ważne jak podłączysz - jak ci wyjdzie że przy nadciśnieniu jest ujemne napięcie to po prostu podłączysz woltomierz odwrotnie. Ten Testo to coś podobnego tylko mierzące w "jedną stronę". Oczywiście można tym mierzyć i podciśnienia ale wiąże się to z przełączaniem wejść (wszystko jest względne - jak mierzysz nadciśnienia podłączasz do +, jak podciśnienia to do -, pozostawiając oczywiście drugie wejście jakimś punkcie odniesienia np. atmosferze) a Ty tego nie chciał byś robić przy każdym ruchu :)

    0
  • #12 20 Wrz 2008 22:56
    Dolce
    Poziom 22  

    Dzięki za podpowiedzi.
    A więc Karolu, podsumowując - trzeba zakupić ten czujnik z TME, zainstalować jego wejście do miecha, podłączyć zasilanie 5V a sygnał z czujnika podać albo bezpśrednio na miernik albo zbudować wzmacniacz o którym pisałeś i można cieszyć się wiedzą o aktualnym cisnieniu panującym w miechu.
    Czy masz może schemat jakiegoś wzmacniacza, który byłby odpowiedni dla sygnału z tego czujnika ? Jeśli tak to prosiłbym o przesłanie. Jeszcze mam prośbę - napisz mi czy zakres czujnika +/- 5 in H2O bedzie odpowiedni dla pomiaru cisnienia w miechu, które będzie wynosiło maksymalnie ok 1000 Pa ?
    Pozdrawiam.

    0
  • #13 21 Wrz 2008 20:01
    s_Karol
    Poziom 11  

    Witam. Tak to by załatwiło całą sprawę. Przyjrzałem sie raz jeszcze datasheetowi i okazało się że te ASDXL również wyprowadzają sygnał jako ±2V a więc wzmacniacz nie będzie konieczny. Tak wiec najprostszy sposób podłączenia:
    pomiar nadciśnienia/podcisnienia w miechu dla akordeonisty Potencjometrem należy znaleźć punkt zerowy. Czujnik ±5 inH2O to ±1,2kPa wiec starczy. Przy ok 700Pa będziesz mieć wtedy na wyświetlaczu 1,124V. Dlatego proponuje jednak użyć dodatkowego dzielnika tak aby wartość w mV bezpośrednio przekładała sie na Pa, skoro już kupowac drogi czujnik to niech to działa dobrze. I tu by wystarczył dodatkowy dzielnik z 2 oporników/potencjometru (tak aby Uwy/Uwe ≈ 0.62275 oraz by w szeregu opór miał paresetkiloomów) + zmiana P1 na 1k albo 2k2 aby ograniczyć pływ tych oporników na poziom punktu zerowego lub dokładniejszy układ który można zastosować również wtedy gdy woltomierz ma stosunkowo mały opór wewnętrzny:
    pomiar nadciśnienia/podcisnienia w miechu dla akordeonisty

    1
  • #14 21 Wrz 2008 20:39
    Dolce
    Poziom 22  

    Dzięki Karol, jeteś wielki.
    W takim razie wielkość pomiarowa czujnika +/- 5 in H20 to +/- 1200 Pa.
    A jak należałoby zmienić wartości elementów aby uzyskać bezpośrednie przełożenie wskazań woltomierza (mV = Pascale), gdyby zastosował czujnik o wielkości pomiarowej +/- 10 in H20 (czyli +/- 2400 Pa) ?
    Prawdę mówiąc czytałem o tym, że strojenie insrumentu należy wykonywać przy ciśnieniu 300 Pa lecz jeszcze tego nie miałem możliwości sprawdzić :) Zastosowanie czujnika o większym ambitusie spowodowałoby wieksza rezerwę na wypadek, gdyby okazało się, iż wymagane do strojenia ciśnienie powietrza musi być wieksze.
    Czy wówczas precyzja wskazań przez miernik będzie mniejsza - w związku z większym ambitusem pomiarowym czujnika ?
    Pozdrawiam serdecznie.

    0
  • #15 22 Wrz 2008 00:53
    s_Karol
    Poziom 11  

    Hmm dla czujnika 5in masz 1Pa = 1,6mV natomiast woltomierz wskazuje z dokładnością do 1mV (o ile rzeczywiście taka ma, najlepiej sprawdzić to jakims dobrym sprzętem) po przemnożeniu przez 0,62275 mamy właśnie 1mV/Pa. Typowy woltomierz w zakresie 2V wtedy wyświetlałby to idealnie. Maksimum czujnika było by w tym zakresie (1,24V). Dla 10in było by ok 0,8mV/Pa należało by nie zmniejszasz sygnał ale go zwiększać aby uzyskać 1mV/Pa (mnożyć przez 1,2442, to można zrealizować tylko na tym drugim układzie tak aby R2/R1 = 1,2442 przy czym powinne być w zakresie kilku, kilkunastu kiloomów) w tym przypadku przy dojściu do 2kPa trzeba by zmienić zakres woltomierza. Oczywiście nie będzie tak pięknie, wzmacniacze operacyjne nie potrafią dać na wyjściu dokładnie VCC i GND. Układ pracuje w punkcie środkowym 2,5V 1500Pa oznacza na jego wyjściu 4V a po może być już górną granicą napięcia jaką może dać wzmacniacz przy zasilaniu 5V dlatego użyteczny zakres w tego typie układu to jakieś ±1400Pa.
    Aby uzyskać pełny zakres 10in są dwie możliwości:
    1. zasilać wzmacniacz wyższym napięciem i odpowiednio przesunąć punkt zerowy do np. 4,5V przy zasilaniu 9V poprzez układ konwertujący z punktu 2,5V
    2. Zastosować ten sam układ co z 5in - uzyskasz wtedy 0,5mV/Pa i odczyt z woltomierza należało by sobie podzielić przez 2, czyli 2400Pa dało by na woltomierzu 1200mV no i oczywiście mniejszy to trochę dokładność (patrz początek)

    0
  • #16 28 Wrz 2008 20:23
    Dolce
    Poziom 22  

    Witam Karol.
    Chciałem kupić ten ASDXL05D44DD wTME ale niestety już nie mają,..
    Pozostał jak na razie czujnik ASDXL05D44D-D0 ale on ma wyjście cyfrowe (I2C) :
    Link
    Czy trudno byłoby 'zaadoptować" go do moich potrzeb. Co trzeba mieć, żeby odczytać sygnał cyfrowy z takiego czujnika i przełożyć go na wyśwetlenie wyniku ?
    Pozdrawiam.

    0
  • #17 29 Wrz 2008 08:01
    smoker
    Poziom 18  

    Najlepiej byłoby go podłączyć do mikrokontrolera, np ATMEGA 8, dołączyć wyświetlacz 2x16 znaków, odpowiednio to oprogramować i będzie śmigać pokazując dokładnie ciśnienie w Pa na wyświetlaczu :)

    0
  • #18 29 Wrz 2008 10:27
    Dolce
    Poziom 22  

    Dzięki za odpowiedź.
    Tyle, że ja nie znam się na programowaniu. Jeśli mam "w ręku" schemat to wykonam jakiś średnio skomplikowany układ. Musiałbym mieć dokumentację. Skąd coś takiego można wytrzasnąć ? Kto mógłby później taki przyrządznik oprogramować (odpłatnie) ?
    Pozdrawiam.

    0
  • #19 26 Lis 2008 12:11
    Dolce
    Poziom 22  

    Witam.
    Ostatecznie zdecydowałem się na czujnik analogowy ASDXL05D44D. Już go otrzymałem od TME. Teraz pozostało wykonanie układu, mam już projekt płytki. Zamówiłem również u kolegi Dar.El woltomierz panelowy przeskalowany na napięcie do 2V, wygląda ładnie no i jest na LED-ach, co dla mnie ważne, ponieważ lubię jak coś mi świeci z daleka :) : Link
    Mam nadzieję , że całość zadziała jak należy.
    Karol, mam jeszcze dwa pytania - czy zamiast potencjometru P1=10k (chodzi o ten Twój schemat "ulepszony", z układem LM358N) można użyć P1=5k czy też jest to niemożliwe ze względu na przekłamanie wyniku pomiaru ? Czy zamiast układu LM358N można użyć innych układów - np. TL072, NE5532 ?
    Chciałem jeszcze raz podziękować wszystkim kolegom za pomoc, bardzo przydatne forum.
    Pozdrawiam serdecznie.

    0
  • Pomocny post
    #20 26 Lis 2008 18:09
    Dar.El
    Poziom 40  

    Witam
    Nie można podłączyć miernika o czułości 2V do tego układu i zasilać go jednocześnie tym samym napięciem. Zostałby przekroczony zakres napięć wejściowych, wejście LO=2,5V a HI od 0,5V do 4,5V, wątpię aby chciał działać w takim zakresie. Jakimi napięciami zasilania dysponujesz?, +5V i -5V byłoby najlepszym rozwiązaniem, ale gdy masz tylko +5V to też coś można wymyślić.

    0
  • #21 27 Lis 2008 00:33
    Dolce
    Poziom 22  

    Układ chciałbym zasilić z baterii 9V (obniżając napięcie stabilizatorem 5V) lub napięciem z zasilacza +5V. Niestety nie posiadam -5V tylko zasilanie niesymetryczne "GND/+5V".

    0
  • Pomocny post
    #22 27 Lis 2008 08:47
    Dar.El
    Poziom 40  

    Witam
    Masz napięcie -5V. Jak byś dokładnie wczytał się w opis mojego miernika to byś o tym wiedział, ale te napięcie można wykorzystać gdy nie ma innej możliwości. Z baterii 9V długo nie pochodzi ten przyrząd, chyba że złożysz te 9V z kilku baterii 1,5V, miernik pobiera średnio 200mA. Zaraz pomyślę nad schematem.

    0
  • #23 27 Lis 2008 12:47
    Dolce
    Poziom 22  

    Myślałem, że sprawa jest prostsza - po prostu podłączę dowolny miernik o zakresie pomiarowym 0-2V do wyjścia dla voltomierza z tego schematu, który podał Karol (na układzie LM358N) i będzie po sprawie :

    Cytat:

    I tu by wystarczył dodatkowy dzielnik z 2 oporników/potencjometru (tak aby Uwy/Uwe ≈ 0.62275 oraz by w szeregu opór miał paresetkiloomów) + zmiana P1 na 1k albo 2k2 aby ograniczyć pływ tych oporników na poziom punktu zerowego lub dokładniejszy układ który można zastosować również wtedy gdy woltomierz ma stosunkowo mały opór wewnętrzny:

    Natomiast jeśli chodzi o zasilenie układu - mam możliwość zasilenia całości z zasilacza, który daje napięcie 5V. Jest to zwykły zasilacz stabilizowany. Nie musiałbym wówczas stosować dodatkowego stabilizatora, odpadłyby elementy ze schematu Karola : C1, C2, C4 oraz IC1.

    0
  • Pomocny post
    #24 27 Lis 2008 18:58
    Dar.El
    Poziom 40  

    Witam
    Jak coś się projektuje to trzeba znać wszystkie dane a Ty nie napisałeś że chcesz z tego samego napięcia zasilać miernik.
    Schemat narysowałem odręcznie, tak jest dużo szybciej. Nie ma na schemacie zasilacza ani stabilizatora, sam musisz to zrobić a -5V jest na 26 nóżce scalaka ICL7107 w mierniku, podlutuj przewód do nóżki podstawki. Na schemacie rezystory 20k z gwiazdką powinny być dobrane na tą samą wartość jak najdokładniej (chyba masz omomierz?). Potencjometrem z lewej strony schematu zerujesz wskazania a tym z prawej ustawiasz skalę. Miernik potrzebny jest o czułości 200mV. Jak czegoś nie rozumiesz to pytaj.

    pomiar nadciśnienia/podcisnienia w miechu dla akordeonisty

    0
  • #25 28 Lis 2008 10:42
    Dolce
    Poziom 22  

    Dzięki za porady.
    Na schemacie wszystko widać.
    Chciałem się tylko ostatecznie upewnić zanim zrobię płytkę, podsumowując :

    Posiadam czujnik ciśnienia pracujący w zakresie +/- 1,2kPa zasilany napięciem 5V, na którego wyjściu (OUT) występuje napięcie równe 2,5V w momencie, gdy nie jest podłączony do układu ciśnieniowego (lub nie występuje tam cisnienie/podciśnienie). W momencie podłączenia czujnika do układu ciśnieniowego napięcie na jego wyjściu OUT ulega zmianom (w sposób liniowy) w zakresie 0,5-2,5V odpowiednio dla podciśnienia -1,2kPa-0 oraz 2,5-4,5V odpowiednio dla nadciśnienia 0-1,2kPa.

    Mam takie pytania :

    1) Dzięki układowi z Twojego schematu będzie możliwość odczytu danych z czujnika na wyświetlaczu miernika ICL7101 jako bezpośrednie przełożenie woltów na Pascale (kPa) ?
    2) Czy w przypadku podciśnienia dane bedą wyświetlane ze znakiem "-" ?
    3) W jaki sposób będą odczytywane dane, w Pa czy też w kPa ?
    4) Czy układ będzie pracował w sposób całkowicie liniowy i po wyzerowaniu i wyskalowaniu potencjometrami można przyjąć, że wynik pomiaru ciśnienia/podciśnienia będzie odwzorowaniem ciśnienia/podciśnienia aktualnie panującego w układzie powietrznym (ewentualne niedokładności w wyniku będą wynikały jedynie z błędów samego czujnika, który posiada pewną tolerancję) ?
    5) Czyli ostatecznie układ można zasilić z jednego napięcia +5V, natomiast 4 nóżkę układu LM358N należy podlączyc do nóżki 26 ICL7107 ?
    6) Czy do zasilenia całości wystarczy układ oparty o powszechnie stosowany stabilizator np. L7805CV ?
    7) Czy układ LM358N można zastąpić innym scalakiem w celu uzyskania dokładniejszego wyniku pomiaru czy też nie ma on wpływu na dokładność odczytu, jedynie pełni rolę dzielnika ?

    Dzięki za wszelką pomoc. Jak pisałem nie jestem elektronikiem dlatego chciałem dokładnie się dowiedzieć odnośnie opisywanego układu.
    Pozdrawiam serdecznie.

    0
  • Pomocny post
    #26 28 Lis 2008 11:50
    Dar.El
    Poziom 40  

    Witam
    1,2,3 - Miernik będzie pokazywał +/- 1200 i tylko od Ciebie zależy który przecinek będzie świecił, są odpowiednie zworki na krawędzi płytki miernika.
    4 - Układ będzie liniowy i w miarę dokładny, zastosuj 1% rezystory oznaczone * i potencjometry wieloobrotowe.
    5 - Tak.
    6 - Tak.
    7 - Raczej nie trzeba lepszego scalaka, ale możesz dać podstawkę i sprawdzić działanie innych wo.

    0
  • #27 30 Lis 2008 12:25
    Dolce
    Poziom 22  

    Mam jeszcze takie pytania.
    1) Jakich układów scalonych można użyć zamiast LM358N w celu potestowania układu ?
    2) Cz można użyć potencjometru wiellobrotowego do ustawiania "zera" na wyświetlaczu o wartości 10kom czy też musi to być potencjometr 5kom ?
    3) Kupiłem oporniki 20 kom, większość z nich ma oporność ok. 19,90kom. Czy można ich użyć czy też lepiej dokupić więcej sztuk i dobrać dokładnie takie o wartości 20kom ?
    4) Czy jest rónica pomiędzy użyciem opornikówo tolerancji 5% jeśli zostaną dobrane omomierzem w stosunku do 1%. Czy też te 1% oprócz tego, że są dobrane "fabrycznie"dokładniej posiadają później lepsze parametry pracy ?
    Pozdrawiam.

    0
  • #28 30 Lis 2008 23:53
    Dolce
    Poziom 22  

    Wykonałem dzisiaj układ. Na początku zaznaczę, że do zasilenia go użyłem zewnętrznego zasilacza stabilizowanego 5V, natomiast do wyjścia podłączyłem miernik cyfrowy, który posiada własne zasilanie bateryjne. Nóżkę "4" układu LM358 podłączyłem bezpośrednio do masy.
    Być może ma to znaczenie ponieważ układ nie działa prawidłowo. Za pomocą potencjometrów o wartościach 5kom nie udało mi się ustalić "0" na wyświetlaczu miernika oraz uzyskać symetryczności we wskazaniach dla podciśnienia względem ciśnienia. Napiecie, które jest wyświetlane przy braku podawania ciśnienia na czujnik to ok. 17mV. Przyłożenie maksymalnego nadcisienia (1200Pa) do czujnika skutkuje wskazaniem na mierniku napięcia ok. 400 mV natomiast dla podciśnienia maksymalnie jest 100mV a więc czerokrotnie mniej. Przeregulowywanie potencjometru od "zerowania" skutkuje zmniejszeniem różnicy w wynikach (najmniejsze możliwe ustawienie na potencjometrze 5kom daje wskazanie dla nadcisnienia w granicach 300mV przy zachowaniu 100mV dla podciśnienia) ale dodatkowo zaczyna występować nastpujący efekt dla nadcisnienia: najpierw spada wartość wskazań (z 17 do 10mV) a dopiero po tym następuije wzost napięcia wyjścia do 300mV. Biegunowość wskazań zawsze jest taka sama (dodatnia). Wymieniłem potencjometr odpowiedzialny za "zerowanie" na 100 kom. Dało to taki efekt, że udało się ustalić jednakowe wskazania napięcia dla maksymalnych wskazań podcisnienia/nadciśnienia o wartości 100mV. Wówczas napięcie "spoczynku" wynosi nadal 17mV. Dodatkowo pogłębia się nieznacznie efekt opisany powyżej - przy stopniowym podawaniu nadciśnienia napiecie najpierw spada, a dopiero później zaczyna rosnąć. Dla podciśnienia zawsze od razu idzie w "górę". Potencjometrem odpowiedzialnym za ustawienie skali można ustawić "0" ale wówczas napięcie jakie można uzyskać na wyjściu dla miernika przy podaniu maksymalnego nadciśnieinia/podciśnienia wynosi zaledwie 0,3mV.
    A więc ostatecznie mamy wyrównane wskazania maksymalne ciśnienia względem podciśnieinia i ustawione "0" ale napięcie wyjściowe jest znikome. Podejrzewam jednak, że nadal występuje wstępny spadek napięcia dla nadciśnienia tyle, że nie mam juz tak dokładnego woltomierza (mikrowoltomierza) by to sprawdzić.
    Czy opisane problemy z uzyskaniem prawidłowej pracy układu są spowodowane tym, że jest on przewidziany do pracy z dodatkowym napięciem -5V ?
    Proszę o poradę czy czekać na zamówiony woltomierz, który daje napięcie -5V czy też coś nie jest prawidłowo wykonane ? Proszę o pomoc w znalezieniu "usterki". Przejrzałem dokładnie układ, nie wydaj mi się, żebym coś źle podłączył. Sprawdziłem czujnik, jest sprawny. Wymieniłem układ scalony na inny i jest to samo. Oporniki były dobrane przed wlutowaniem, konensatory 100nF są z serii MCC25U (małe niebieskie kondensatorki o oznaczeniu 104, zdaje się monolityczne - ale nie jestem pewien).
    Pozdrawiam.

    0
  • Pomocny post
    #29 01 Gru 2008 18:52
    Dar.El
    Poziom 40  

    Witam
    Układ nie będzie prawidłowo działał bez napięcia -5V, musisz poczekać na miernik albo dodatkowo podłączyć brakujące napięcie, może to być nawet -9V.
    Rezystory mają być z tej samej partii i mieć tą samą wartość np. 19,9k. Rezystory 1% mają mniejszy dryf temperaturowy ale w tym układzie chodzi o to żeby te 4 rezystory miały tą samą wartość, więc te 5% w tej samej temperaturze zmienią się jednakowo i wszystko dalej jest dobrze.
    Możesz stosować każdy podwójny wzmacniacz operacyjny np.
    TL072, TL082, CA3240, LF412, MC1458
    Ma zgadzać się topologia wyprowadzeń.

    0
  • #30 01 Gru 2008 22:43
    Dolce
    Poziom 22  

    Dzieki za szybką odpowiedź.
    Zadziałało, podłączyłem "-" z baterii i jest pięknie.
    Układ ładnie się zeruje, można ustawić identyczne wartości napięć dla jednakowych wielkości podciśnienia i nadciśnienia.
    Mam jeszcze takie pytanie - czy zamiast potencjometru zerowania 5kom można użyć potencjometru 10kom ? Czy nie spowoduje to zakłóceń w liniowości działania układu ? Czy należy wówczas zmniejszyć rezystory 20kom podłączone do skrajnych móżek potencjometru do wartości 10 kom ?
    Posiadam potencjometr wieloobrotowy o wartości 10 kom i chciałbym go użyć do ewentualnego zerowania układu. Podłączyłem go zamiast potencjometru 5kom i wydaje się, że układ działa dokładnie tak jak przy potencjometrze 5kom. Wolałbym sie jednak upewnić czy zmiana jego wartości nie spowoduje jakiś błędów w dokładności pomiarów czy też nieliniowości zmian napięcia na wyjściu dla miernika w stosunku do zmian ciśnienia (czy raczej napiecia na wyjściu out czujnika asdxl). Chodzi mi to, by dla jednakowych wartości nadciśnienia względem podciśnienia (przykładowo dla +500Pa względem -500Pa) wartości napięć na wyjściu były jednakowe (+50mV / -50mV).
    Wielkie dzięki za pomoc.
    Pozdrawiam.

    0