logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jaki przetwornik A/C 4-single + 4-różnicowe wejścia

JanuszM 05 Lut 2009 16:00 2482 12
REKLAMA
  • #1 6106755
    JanuszM
    Poziom 17  
    Chciałem zrobić własną ładowarkę do 4 paluszków AA NiMH.
    Każde ogniwo byłoby ładowane i sprawdzane niezależnie.
    Całością zarządzałby ATmega128, którego mam i znam trochę.

    Idea podłączenia przetworników do każdego akumulatorka:
    Jaki przetwornik A/C 4-single + 4-różnicowe wejścia

    4 akumulatorki obsługiwałby jeden scalak przetwornika ADC z 4 wejściami różnicowymi (do pomiaru prądu) i 4 pojedynczymi względem masy (do pomiaru napięć na każdym ogniwie).

    Chciałem się spytać bardziej doświadczonych kolegów jakiego przetwornika ADC użyć.
    Założone parametry:
    - 4 różnicowe + 4 pojedyncze wejścia
    - 10 lub 12 bitowy (jeszcze to obliczę)
    - wbudowane źródło napięcia odniesienia 2,048V
    - komunikacją po SPI albo (lepiej) I2C
    - próbkowanie na żądanie
    - prędkość przetwarzania nie ma większego znaczenia.

    Pozdrawiam, Janusz
  • REKLAMA
  • #2 6107198
    snow
    Poziom 31  
    Może AD7265 sie nada.
  • #3 6107217
    Freddy
    Poziom 43  
    Nie gniewaj sie kolego, ale żeby sie napić piwa nie trzeba kupować całego browaru. To co chcesz zrobić załatwia jeden układ scalony za 5$, no chyba, że musisz zrobić taki projekt (jakieś zaliczenie)
    Polecam Ci układ Maxima MAX8724 (Multichemistry Battery Chargers)
  • Pomocny post
    #4 6107406
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Trochę przerost formy nad treścią, rozumiem że chcesz ładować każde ogniwo osobno względem masy, zmień koncepcję i obskoczysz to Atmegą8 lub czymś podobnym a lepszym do tego celu.
    Po pierwsze uważam że opornik pomiarowy możesz wsadzić między masę a ogniwo, wtedy nie musisz mieć wejść różnicowych.
    Nim się podniesie krzyk ze tak nie można bo spadek napięcia na oporniku to przypomnę że wartość opornika pomiarowego znasz, prąd mierzysz i możesz sobie dodać poprawkę spadku napięcia na oporniku.
    Zależy jakie będą te ogniwa, jeśli 1,2V to polecałbym taki scalak który toleruje niższe napięcia odniesienia, bo przy 2.048 stracisz kawał zakresu pomiarowego.
    Jeśli chcesz dokładnie mierzyć to może jeden przetwornik 16b i klucz analogowy?
    Piotr
  • REKLAMA
  • #5 6108991
    JanuszM
    Poziom 17  
    :arrow: Freddy
    Nie gniewam się, forum jest od zadawania pytań, odpowiedzi, wskazywania i sugerowania innych rozwiązań. Chciałem wykonać własny projekt. Złożyłem kiedyś gotowy kit na Max713 i ładowarka działała bardzo ładnie ale miała pewne ograniczenia, które chciałem w swoim projekcie wyeliminować.
    Rzeczywiście, firmy Maxim, Linear Technology, Holtek i parę innych produkują scalone ładowarki od wyboru do koloru ale co moje to moje :)
    Mam w głowie z grubsza całą koncepcję, na forum chciałem skorzystać z Waszych rad, doświadczenia i pomysłowości.

    :arrow: PiotrPitucha
    Masz dobry pomysł z tym rezystorem względem masy i nie będzie żadnego krzyku, bo jest to rozwiązanie klasyczne bardzo często stosowane. Prąd wtedy liczymy z prawa Ohma jednym wzorem.


    W takim wypadku wystarczyłby przetwornik ADC wbudowany w ATmegę128, którą zamierzam wykorzystać -"8 Multiplexed Single Ended Input Channels".
    Tylko przy wewnętrznym napięciu odniesienia 2,56V rozdzielczość 10 bitów daje nam 2,5 mV na LSB przetwornika. Dobrze policzyłem?

    Czy to znaczy, że przy parametrze ATmegi "±2 LSB Absolute Accuracy" będę miał błąd pomiaru ±5mV?

    Zakładając max prąd ładowania 1000mA dla uzyskania 2V na rezystorze szeregowym, jego wartość powinna wynosić 2Ω. Czy to nie za dużo względem rezystancji wewnętrznej ogniwa wynoszącej 0,1Ω?
  • #6 6110500
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Nie dodałem, bo to było dla mnie oczywiste że do pomiaru prądu użyłbym małej rezystancji i wzmacniacza, z pojedynczego zasilania możesz to załatwić wzmacniaczem MCP607, ma bardzo małe napięcie niezrównoważenia a na PDFie do niego odnajdziesz sprytny układ pomiaru prądu na boczniku wpiętym do masy.
    Co do Atmegi to poszukaj w dokumentacji jakie może być zewnętrzne napięcie odniesienia, nie znalazłem tego ale też nie za bardzo się przykładałem, niektóre Atmegi mogą mieć Vref mniejsze niż to wewnętrzne, zyskałbyś dokładność na zmniejszeniu kroku.
    Ładowanie akumulatorów to proces dość powolny z punktu widzenia procesora, poszukaj coś na temat OVERSAMPLINGu, poprzez wielokrotne czytanie napięcia i obróbkę danych możesz zwiększyć rozdzielczość ADC, na stronach ATMELa była metoda zwiększania rozdzielczości poprzez mieszanie sygnału pomiarowego z szumem białym (pseudobiałym generowanym przez procesor) i uzyskiwano tam 16b rozdzielczość, oczywiście dla procesów wolnozmiennych.
    Piotr
  • #7 6110535
    snow
    Poziom 31  
    JanuszM napisał:

    Zakładając max prąd ładowania 1000mA dla uzyskania 2V na rezystorze szeregowym, jego wartość powinna wynosić 2Ω. Czy to nie za dużo względem rezystancji wewnętrznej ogniwa wynoszącej 0,1Ω?


    2Ω przy twoim prądzie to 2W - trochę dużo grzania ;)
  • #8 6110952
    JanuszM
    Poziom 17  
    Ano właśnie, na 4 rezystorach wydzieli się łącznie 8Watt. W notach katalogowych dla scalonych ładowarek spotyka się rezystory 0,2 - 0,5Ω

    Zrobię tak jak proponuje PiotrPitucha, podwójny MCP607 znalazłem po 3zł za sztukę + koszty wysyłki, czyli grosze.

    Włożę precyzyjny rezystor 0,2Ω a na MCP607 ustawię takie wzmocnienie, żeby maksymalne napięcie wyjściowe z niego było bliskie napięciu Vref 2,56V. Do ATmegi128 można podłączyć zewnętrzne źródło napięcia odniesienia ale wolę pobawić się wzmacniaczem - przy okazji nauczę się czegoś nowego.
    Np. przy 1000mA płynących przez rezystor 0,2Ω i wzmocnieniu 10x mogę uzyskać 2V na wejściu przetwornika ADC w ATmedze a później w programie podzielę odczytaną wartość przez 10 i uzyskam rzeczywiste napięcie na rezystorze.

    Jeśli ma ktoś jeszcze jakieś sugestie, to bardzo proszę...
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #9 6111133
    Freddy
    Poziom 43  
    Po co kombinować, przecież ATmega128 posiada wbudowany wzmacniacz.
    Cytat:
    Two of the differential
    inputs (ADC1, ADC0 and ADC3, ADC2) are equipped with a programmable gain
    stage, providing amplification steps of 0 dB (1x), 20 dB (10x), or 46 dB (200x) on the differential
    input voltage before the A/D conversion.

    Poza tym możesz przecież ustawić Vref np. 1V i też po sprawie.
    Zobacz tutaj, ciekawie rozwiązany pomiar Link
  • REKLAMA
  • #10 6111381
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Freddy, w tej Atmedze to raczej problem, PDF mówi że minimalne Vref dla tego procesora to 2V więc zjechanie do 1V mogłoby skutkować np. dużymi błędami pomiaru, ale te 2V to na akumulatorek w sam raz.
    Wzmocnienie o ile pamiętam tyczy tylko wejść różnicowych, ale coś mi się PDF z Atmela zacina więc głowy za to nie dam, z pewnością natomiast mogę stwierdzić, że przy wzroście wzmocnienia spada rozdzielczość ADC i to w znaczny sposób.
    O ile pamiętam Attiny26 nie traci rozdzielczości przy ustawieniu wewnętrznego wzmacniacza i na dodatek Vref może być tam chyba poniżej 1V.
    Piotr

    Ps. co do pomysłu Janusza by dzielić coś przez 10, to dobrałbym tak oporniki by raczej mnożyć lub dzielić przez potęgę liczby 2, zamiast czasochłonnych dzieleń możesz wykonać przesunięcia w prawo lub w lewo.
    Piotr
  • #11 6111391
    JanuszM
    Poziom 17  
    :arrow: Freddy
    Jak dobrze doczytałem i zobaczyłem na schemacie, to wzmocnienie możliwe jest tylko dla 4 wejść działających w trybie różnicowym czyli dwie pary (mogę podpiąć dwa sygnały) . A ja potrzebowałbym wzmocnienie na 4 pojedynczych (dla 4 sygnałów). Do tego wzmocnienie mogę ustawić tylko x10 a jak chciałbym x2 to już nie da rady.
    ATmega128 ma wbudowane napięcie odniesienia 2,56V. Inne to tylko przez podłączenie do z zewnątrz do nogi AREF.

    Zastosuję jednak wzmacniacze operacyjne. Uzyskam wtedy większą dokładność przy przetwarzaniu przy odpowiednim doborze wzmocnienia sygnału.
  • #12 6111462
    Freddy
    Poziom 43  
    JanuszM a co za problem dać zewnętrzne źródło odniesienia ? Jak nie potrzebujesz super dokładności to nawet TL431 wystarczy. Poza tym są specjalistyczne precyzyjne źródła odniesienia.

    Dodano po 7 [minuty]:

    Cytat:
    Freddy, w tej Atmedze to raczej problem, PDF mówi że minimalne Vref dla tego procesora to 2V więc zjechanie do 1V mogłoby skutkować np. dużymi błędami pomiaru, ale te 2V to na akumulatorek w sam raz.
    Mój błąd chciałem napisać 2V, zawsze to lepsza dokładność niż przy 2.56V. A tak swoją drogą, ciekawe, czy ktoś próbował kiedyś ustawić m,niej jak 2V.
    Attiny26 też ma Vref katalogowo minimum 2V.
    Janusz przyglądnij się rozwiązaniu do którego podałem link, to też jest metoda i to prosta.
  • #13 6111813
    JanuszM
    Poziom 17  
    Moje podsumowanie: użyłbym LM385Z jako 2V źródła napięcia odniesienia. Miałbym wtedy 2V zakres pomiarowy, w którym mieściłby się 0 ÷ 1,35V napięcie na akumulatorku i 0 ÷ 1,76V czyli wzmocnione przez 8 napięcie na R1 pomiarowym.

    Tutaj mały schemat:
    Jaki przetwornik A/C 4-single + 4-różnicowe wejścia

    Teraz jakie będą błędy pomiaru/przetwarzania:
    - tolerancja rezystora R1, podobno do 1Ω rezystory małej mocy mają 5%
    - błąd przetwarzania ADC, bo 2/1024 da nam 1,9531mV na LSB, które będę musiał zaokrąglić
    - błąd samego przetwornika "±2 LSB Absolute Accuracy"
    - błąd źródła napięcia odniesienia ok. 3%

    Czy dokładność "±2 LSB Absolute Accuracy" da mi ±2*1,9531mV przy odczytywaniu wyniku z przetwornika ADC?
REKLAMA