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

Pomiar rezystancji ?

03 Sty 2009 15:46 2361 4
  • Poziom 16  
    Witam

    Stanąłem przed problemem zrobienia urządzenia do pomiaru rezystancji (rzędu 1MΩ). Zastanawiam się nad metodą, problem jest w tym, że wszystko ma być zasilane z 5V (USB). Dokładność pomiaru nie jest tu parametrem kluczowym - 10% w tym urządzeniu to przyzwoita dokładność.
    Wpadłem na pomysł, żeby użyć rezystora wzorcowego o rezystancji porównywalnej z mierzoną (ok. 1MΩ). Możnaby to traktować jako dzielnik około 1:1, napięcie tego dzielnika możnaby przez wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym podać na wejście przetwornika analog/cyfra, a dalej to bym sobie z tym już poradził.
    W takim układzie należałoby użyć przetwornicy DC/DC, żeby podnieść napięcie do zasilania wzmacniacza operacyjnego, więc obwód pomiarowy możnaby zasilać z 12V

    Czy takie coś jest możliwe do zrealizowania w praktyce, czy też z góry można przewidzieć, że pojawią się jakieś problemy?

    Problem jest w jakiś sposób do rozwiązania, bo nawet multimetry z "Biedronki" po 10 zł/szt mierzą takie rezystancje.


    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    Poziom 12  
    Temat jest prosty do zrealizowania, w dodatku z dużą dokładnością.

    Przetworniczka DC/DC rzeczywiście sie przyda, ale lepiej przy jej pomocy wytworzyć napięcie ujemne, którym zasili siępozostałe elementy obwodu.

    Trzeba zastosować wzmacniacz operacyjny w układzie odwracającym fazę i pomiędzy jego wejście odwracające a wyjście włączać rezystancję mierzoną, z drugiej strony nalezy podłączyć to wejście odwracające do napięcia 5V z USB przez rezystor 5MΩ - wtedy zakres mierzony będzie 5MΩ czyli dla rezystancji X=5MΩ napięcie wyjściowe bedzie 5V.
    Napiecie wyjściowe wzmacniacza Uwy=-[5V/5MΩ]*XMΩ.
    To napięcie można zmierzyć stosując scalony multimetr, można (jeżeli zastosuje sie podwójny wzmacniacz operacyjny) dodac wzmacniacz o wzmocnieniu -1 i nawet znak napiecia bedzie dodatni.
    Dokładnośc takiego układu będzie równa dokładności napiecia z USB (pojedyncze procenty) i zalezy od tolerancji użytych rezystorów. Jeżeli komputer ma kartę przetwornika A/C to można napięcie proporcjonalne do rezystnacji podac na wejście takiej karty i odczytywac pomiar na komputerze.
    Pozdrawiam, życzę udanego konstruowania.
  • Poziom 16  
    Dzięki, ciekawa koncepcja
    W uproszczeniu tak to sobie wymyśliłem:

    Zasilanie z przetwornicy 5V na +12V/-12V, masy 5V i +/-12 połączone ze sobą.
    Na wejście wzmacniacza przez rezystor wzorcowy 5V ze źródła napięcia odniesienia LT1029 (źródło i tak mam na płytce, bo potrzebuję go do przetwornika Analog/Cyfra.
    Po ostatnich doświadczeniach z USB już wiem, że nie zawsze jest tam stabilne 5V :)
    Drugi wzmacniacz do odwrócenia napięcia, żeby próbkować przetwornikiem.

    Pomiar rezystancji ?

    Przypuszczam, że o coś takiego chodzi. Jakiego rzędu rezystory zastosować w drugim wzmacniaczu??
    I jeszcze jedno, czy trzeba na coś uważać przy doborze wzmacniacza, czy może być najprostszy LM258, czy 358. Przypuszczam, że w takim zastosowaniu parametry wzmacniacza nie będą kluczowe.
  • Poziom 17  
    Witam,

    Wejścia nieodwracające trzeba podpiąć do masy (najlepiej poprzez rezystory o wartościach równych równoległemu połączeniu rezystorów podpiętych do wejścia odwracającego choć, w przypadku członu pierwszego jest to utrudnione zmienną rezystancją w sprzężeniu). Przy doborze wzmacniaczy liczyć się będą bardziej właściwości statyczne aniżeli dynamiczne. Poszukaj czegoś z niskim napięciem niezrównoważenia. SR i pasmo nie są tak istotne.

    Pozdrawiam.
  • Pomocny post
    Poziom 12  
    mgradzki napisał:
    Dzięki, ciekawa koncepcja
    W uproszczeniu tak to sobie wymyśliłem:

    Zasilanie z przetwornicy 5V na +12V/-12V, masy 5V i +/-12 połączone ze sobą.

    Moim zdaniem niepotzrebnie, jakoś lubię ekonomiczne układy, wystarczy inwerter na -5V, do zasilania przetwornika A/C on też wystarczy, aczkolwiek, gdyby chcieć mierzyć większe rezystancje przy jak największch prądach duży zakres napięć się przyda. Więc nie ma przeszkód żeby tak zrobić.

    mgradzki napisał:

    Na wejście wzmacniacza przez rezystor wzorcowy 5V ze źródła napięcia odniesienia LT1029 (źródło i tak mam na płytce, bo potrzebuję go do przetwornika Analog/Cyfra. :ok:
    Drugi wzmacniacz do odwrócenia napięcia, żeby próbkować przetwornikiem.

    Jak mamy źródło odniesienia to zanosi się na precyzyjny miernik...
    mgradzki napisał:

    Przypuszczam, że o coś takiego chodzi. Jakiego rzędu rezystory zastosować w drugim wzmacniaczu??


    np 2x20k i 10k z wejścia nieodwracającego do masy koniecznie.
    mgradzki napisał:

    I jeszcze jedno, czy trzeba na coś uważać przy doborze wzmacniacza, czy może być najprostszy LM258, czy 358. Przypuszczam, że w takim zastosowaniu parametry wzmacniacza nie będą kluczowe.


    Nie będą. Jak masz wzmacniacze o znikomym prądzie polaryzacji, to nawet wartości rezystorów nie sa takie krytyczne, wszystko zalezy do jakiej dokładności dążysz. Trzeba jednak pamiętac, że przy dużej rozbieżnosci rezystancji obu wejść, już prąd polaryzacji 0,1uA powoduje 0,1V błędu na pierwszym wzmacniaczu pzry rezystancjach różnych o 1M.
    Więc szukaj czegoś, co ma ten parametr na poziomie nA.
    Aha, nie zapomnij zabocznikować wzmacniacza 1 kondensatorem np 100nF. Jeżeli pomiarową rezystancję będziesz dołączać na długich przewodach, to pojawi sie tam zakłócenie zmienne, które może znacznie zafałszować pomiar. Żeby to wyeliminoować, tzreba zastosować inny układ, albo filtrowac to przed pomiarem...
    Szczerze mówiąc pisząc odpowiedź myślałem o czymś najprostszym, ale powodzenia, bo układ się rozbudowuje i nabiera wartości :)
    Żeby wyeliminowac niektóre błędy trzeba niestety zmienić koncepcję, ale na początku mówiłes o dokładności 10%, a tu jak zastosujesz dobre rezystory, to zanosi sięna 1% :).