Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pomiar prądu z wykorzystaniem wzmacniacza

hamerg 30 Mar 2010 11:10 12156 51
Altium Designer Computer Controls
  • #31
    User removed account
    User removed account  
  • Altium Designer Computer Controls
  • #32
    hamerg
    Level 20  
    Troszkę pomierzyłem (długo w pracy) i jest tak, napięcie bez pracy prądnicy, czyli brak prądu ładowania, na wejściu wzmacniacza to -1,3mV. Miernik cyfrowy pokazał -0,04A.
    Czyli tyle ile pobiera Atmega.Na wyjściu mam napięcie 0,15mV. W momencie kiedy zaczyna napięcie prądnicy zbliżać się do napięcia akumulatora napięcie na wejściu zaczyna się zmieniać do 0.
    Tak przy okazji powiem że chyba jedno z wejść ADC(1) się spaliło. cały czas podaje napięcie 5V i jak mam podłączony tam bocznik to się strasznie grzeje Atmega. Przełączyłem na adc(2).
    Piszecie że min napięcie na wejściu nie może być mniejsze niż -0,3mV, czy to że mam -1,3mV nie ma wpływu na działanie układu, oraz czy da radę przesunąć jakoś napięcie w górę tak aby powiedzmy przy -1,5mV na boczniku, miał napięcie +5mV na wejściu LM i aby rosło w miarę wzrostu napięcia na boczniku?
  • #33
    rusala
    Level 22  
    czekaj czekaj bo nie bardzo rozumiem względem czego masz to ujemne napięcie. Jeżeli jest na wejściu ujemne względem dolnej szyny zasilania wzmacniacza (czyli jak mniemam masy układu pomiarowego) to raczej nie podziałasz w ten sposób. Pytanie brzmi dlaczego to napięcie jest ujemne? Prąd wypływa z akumulatora do prądnicy czy jak? Nie trzeba by się przypadkiem zabezpieczyć przed taką sytuacją żeby nie rozładowywać akumulatora ?
  • Altium Designer Computer Controls
  • #34
    hamerg
    Level 20  
    Właśnie tak jest. Jeśli wiatrak nie produkuje prądu, to układ zasilany jest z akumulatora. inaczej podłączyć się nie da. Chyba że podłącze zasilacz zewnętrzny, ale to się mija z celem. Dlatego pytam czy jest możliwość podniesienia napięcia na wejściu i jak to zrobić i czy nieobetnę dolnego progu działania. Teraz jest tak że dopiero przy przekroczeniu prądu ładowania 1A mam jakiś odczyt bardzo małej wartości. Jest na początku zakresu bardzo nieliniowe.
  • #35
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    To że Ci się pojawia ujemne napięcie jest spowodowane offsetem wzmacniacza, jak dasz lepszy to nie zauważysz, druga metoda to podanie na wejście przez opornik napięcia do korekcji offsetu, ktoś to już w tej dyskusji rozrysowywał.
    Co do ubicia wejść w Atmedze, podawaj napięcie ze wzmacniacza na ADC przez opornik 10K, to Cię powinno zabezpieczyć przed niespodziankami, na dodatek na wejściu po oporniku możesz dać równolegle do wejścia kondensator 100nF co odfiltruje Ci szybkozmienne śmieci.
    Pozdrawiam
  • Helpful post
    #36
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    hamerg wrote:
    Troszkę pomierzyłem (długo w pracy) i jest tak, napięcie bez pracy prądnicy, czyli brak prądu ładowania, na wejściu wzmacniacza to -1,3mV. Miernik cyfrowy pokazał -0,04A.
    Czyli tyle ile pobiera Atmega.Na wyjściu mam napięcie 0,15mV. W momencie kiedy zaczyna napięcie prądnicy zbliżać się do napięcia akumulatora napięcie na wejściu zaczyna się zmieniać do 0.
    Tak przy okazji powiem że chyba jedno z wejść ADC(1) się spaliło. cały czas podaje napięcie 5V i jak mam podłączony tam bocznik to się strasznie grzeje Atmega. Przełączyłem na adc(2).
    Piszecie że min napięcie na wejściu nie może być mniejsze niż -0,3mV, czy to że mam -1,3mV nie ma wpływu na działanie układu, oraz czy da radę przesunąć jakoś napięcie w górę tak aby powiedzmy przy -1,5mV na boczniku, miał napięcie +5mV na wejściu LM i aby rosło w miarę wzrostu napięcia na boczniku?

    Witam,
    proszę bardzo układ z przesunięciem zera (pomiarem prądu wypływającego i wpływającego) z minimalnym napięciem wyjściowym 20mV (15mV to minimalne napięcie wyjściowe MCP6071 w/g producenta).
    Zgodnie z sugestią kolegi PiotrPitucha zastosowałem lepszy wzmacniacz (dostępny w tme MCP6071 za 2,3zł netto/szt w SO8).

    Pomiar prądu z wykorzystaniem wzmacniacza
  • #37
    kogan77
    Level 17  
    Czy można prosić o bardziej odpowiedni dla laika rysunek lub objaśnienie dotyczące wyprowadzeń nóżek dla MCP6071 konkretnie w tym przypadku ?

    Jeśli dobrze odczytałem, to:
    1 - masa
    2 - V in -
    3 - V in +
    4 - Vcc - zasilanie
    5 - masa
    6 - V out
    7 - Vdd - zasilanie
    8 - masa


    Wykorzystuję wszystkie nóżki w tej aplikacji ??
  • #38
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Proszę bardzo:

    1 - nie podłączony
    2 - V in - podłączasz między R3 i R4
    3 - V in + podłączasz między R2 i R5
    4 - Vss - masa zasilania
    5 - nie podłączony
    6 - V out na rezystor R4 i R6
    7 - Vdd - zasilanie +5V
    8 - niepodłączony

    nóżek 1,5,8 nigdzie nie podłączasz, wiszą w powietrzu.
  • #39
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Myślę że podłączyłbym to trochę inaczej niż kolega Jacek, jeśli masz układy w SMD pracujące w bardzo restrykcyjnym trybie ( duże wzmocnienia, zaszumione środowisko ) to dobrym zwyczajem jest umasienie końcówek opisanych jako NC czyli nie podpięte w strukturze układu, jakkolwiek rozumowanie Jacka jest poprawne to bliskość końcówek NC od wejścia może powodować zbieranie śmieci.
    Co do schematu to nie dawałbym korekcji na wejściu, manual mówi ze oba wejścia mogą pracować nawet poniżej poziomu masy, przy 5V zasilania może być to około 0,3V co jest bardzo dużym marginesem, reasumując nie dawałbym żadnej polaryzacji na wejściu, natomiast jak chcesz mieć liniowe wyjscie od samego poziomu 0 to proponuję modyfikację:
    - na wyjście wzmacniacza dajesz diodę
    - drugi koniec diody dajesz na punkt wspólny R4 i R6.
    W ten sposób załatwisz problem liniowości od dołu.
    Piotr
  • #40
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Układ ma wzmocnienie 8,5 raza więc nie jest to dużo. Niestety kolego Piotrze nie mam informacji czy piny NC nie są podłączone do struktury, ich opis oznacza że nie należy ich nigdzie podłączać więc nie będę zalecał takiego podłączenia.

    Zdarzyło mi się już spotkać układy gdzie piny NC podłączone do masy powodowały niepoprawne działanie układu (były podłączone do struktury ponieważ tester diod pokazywał przejście diodowe do masy prawdopodobnie wykorzystywane do testowania).

    Kolega kogan chciał układ umożliwiający pomiar małego prądu ujemnego oraz dużego dodatniego co jest niemożliwe bez przesunięcia poziomu zera.
    Dodawanie na wyjściu diody powoduje że wyjście układu ma rezystancję 8,5kΩ od strony masy oraz praktycznie zerową od plusa zasilania co w przypadku zakłóconego środowiska jest szkodliwe powodując nie symetrię wyjścia ( prąd z turbiny jest wyprostowanym trójfazowym tętniący prądem i w takim przypadku wyjście zachowuje się jako prostownik jednopołówkowy z obciążeniem 8,5kΩ zakłamując pomiar.

    Jednak nie będę wypowiadał się na temat skali tego zniekształcenia ponieważ jest to bardzo zależne od zakłóceń o których nie mamy pojęcia bez pomiarów w praktycznym układzie.
  • #41
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam
    Jacku mam nadzieję że współcześni projektanci nie popełniają błędów kardynalnych i jeśli coś jest NC to zgodnie z nazwą nie jest podłączone nigdzie.
    Nie bałbym się natomiast zupełnie o wyjście, w sumie mamy 9,5kohm na wyjściu i 100nF co nie jest zbyt imponującą stałą czasową, z drugiej strony od zasilania mamy niską impedancję wzmacniacza i diodę w szereg.
    Gdybym chciał zrobić dokładny pomiar w obie strony to zastosowałbym dwa wzmacniacze, jeden dla prądów dodatnich a drugi dla ujemnych i oba podłączył do różnych wejść ADC, zaleta byłaby taka że rozszerzany byłby pomiar do 11 bitów ( dla 10 bitowego ADC ).
    Ciekawi mnie jak rozwinie się układ.
    Piotr

    Ps. mnie tez się zdarzały układy z podłączoną końcówką tak że układ nie pracował poprawnie lub wcale, klasycznym przykładem był o ile pamiętam ULN1111 i ULN1321 gdzie podłączenie jednej z końcówek do podłoża ograniczało potencjał na jakim o ile pamiętam mogła pracować para różnicowa.
  • #42
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    PiotrPitucha wrote:
    Witam
    Myślę że podłączyłbym to trochę inaczej niż kolega Jacek, jeśli masz układy w SMD pracujące w bardzo restrykcyjnym trybie ( duże wzmocnienia, zaszumione środowisko ) to dobrym zwyczajem jest umasienie końcówek opisanych jako NC czyli nie podpięte w strukturze układu, jakkolwiek rozumowanie Jacka jest poprawne to bliskość końcówek NC od wejścia może powodować zbieranie śmieci.
    Piotr

    Sorry ale chyba występujesz w dwóch osobach bo to chyba twoja wypowiedź.
    Co do wyjścia to rzeczywiście nie jest to jakieś straszne w normalnych warunkach.

    Twoja propozycja jest jak najbardziej praktyczna ( MCP6072 kosztuje w tme prawie tyle samo 3,1zł/szt netto :D )
    W/g mnie autor powinien zdecydować czy chce jeden kanał ADC wykorzystać czy dwa.
    Jeśli dwa to w układzie jak poniżej:
    Pomiar prądu z wykorzystaniem wzmacniacza

    Diody D1 i D2 dowolne małej mocy np.: 1N4148 natomiast rezystory przydałoby się SMD 1% lub przewlekane metalizowane 1%.
  • #43
    PiotrPitucha
    Level 33  
    Witam :)
    Występuję jak najbardziej w jednej osobie i z premedytacją uziemiłbym końcówki NC, łatwiej jest odciąć doprowadzenia od układu SMD niż ewentualnie je dolutowywać, w podwójnym wzmacniaczu tego problemu nie ma :).
    Dzięki za zamieszczenie schematu, o tym myślałem :).
    Zrobiłeś tylko jeden mały błąd z opornikami, wzmocnienie układu odwracającego jest równe R7/R8 ale nieodwracającego (R4/R3)+1 co przy małym wzmocnieniu robi znaczną różnicę, coprawda i tak pewnie trzeba by to skalibrować ale dobrym zwyczajem byłoby wzmocnienie ustawić tak by dla maksymalnego prądu znaleźć się w pobliżu zakresu pomiarowego.
    Jeśli budujący układ ma wolne wejścia komparatora to podpiąłbym je bezpośrednio pod wyjścia wzmacniaczy, w ten sposób programowo łatwo będzie sprawdzić w jakim zakresie napięć się znajdujemy.
    Piotr
  • #44
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Zgadza się,
    rozpędziłem się R7 powinien być 8,5kΩ. Wzmocnienie dobierałem aby zbliżyć się do referencjału atmegi czyli 2,56V w praktyce 2,3V - 2,7V ale ze względu na rozrzut produkcyjny bezpieczniej było by dać zewnętrzny referencjał np.: REF3130 ( 3V 0,2%)
  • #45
    trk40
    Level 10  
    Odkopie troche stary temat ale nie znowu wykopalisko :P

    Pomiar pradu na LM358 wykorzystując wzmacniacz nieodwracający działa w miarę dobrze ale gdy zmienia się kierunek prądu i mierze w tym samym miejscu za pomocą 2 części wzmacniacza odwracającego dzieją sie cuda -
    wzmocnienie wacha sie od 7 do 25. Zasilany +5V
    Uwe 0.01-0.2V , wzmocnienie z rezystorów winno byc 20.

    Czy to wina lm358 ?
  • #46
    sulfur
    Level 24  
    Ale układ jest ten sam ? Z wiedzy, którą posiadłem w ostatnich dniach wynika, że napięcie wyjściowe Uwy LM358 = Uwe-1,5V. Zatem na 4V bym nie liczył. Prawdopodobnie przy szczycie swoim możliwości mogą być zafałszowania. Prawdopodobnie powinien Ci pomóc wzmacniacz rail to rail. Jak sam szukałem informacji na ten temat to odkopałem wątek z takim schematem. Może coś Ci pomoże.
    Pomiar prądu z wykorzystaniem wzmacniacza
  • #47
    trk40
    Level 10  
    Jak pisałem wyżej potrzebuje wzmacniacz odwracający.
    Mam połączone w ten sposób ale wzmocnienie jest strasznie niestabilne.
    Co do wyjscia do 3,5V tak dobiorę rezystory ze wystarczy, ewentualnie pociągne +12V.


    Pomiar prądu z wykorzystaniem wzmacniacza
  • #48
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Witam,
    jaki jest prąd płynący przez bocznik? Napięcie offsetu LM358 uwzględniłeś przy wyliczeniach? Max to jest 5mV czyli do +- 100mV na wyjściu może być bez prądu płynącego przez bocznik.
  • #49
    trk40
    Level 10  
    Prąd 0-3A , Gdy na rezystorze jest 0 , na wyjściu LM358 13mV
  • #50
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    to znaczy że w tym wypadku masz 0,65mV napięcie offsetu czyli nie dużo jak na LM358.
    Jeśli chcesz dokładniej to niestety musisz wybrać coś dokładniejszego np. OP07 max 75µV czy OP277 max 25µV ewentualnie jeśli nie chcesz symetrycznego zasilania to OP340 max 500µV typowo 150 µV (przy wzmocnieniu 20-krotnym max 3mV na wyjściu).
    Jeśli dalej sygnał z tego bocznika będzie obrabiany cyfrowo to możesz kompensować (odejmować od wyniku 13mV) programowo.
  • #51
    janbernat
    Level 38  
    Tak posiedziałem trochę na układem kol. Jacka Rutkowskiego.
    Tym z dwoma wzmacniaczami.
    Wsadziłem TLC274.
    Najpierw- na wyjściu inwertującego pojawia sie sygnał dodatniej połówki przez oporniki R7 i R8.
    No i nie ma gdzie "spłynąć" bo po drodze do wyjścia wzmacniacza ma diodę.
    No to zwarłem diodę- i tak ma wzmacniać połówki ujemne to po co mu dioda.
    Potem popatrzyłem na górny wzmacniacz- i też diodę zwarłem.
    Uzasadnienie prawie analogiczne.
    Potem popatrzyłem na wzmocnienie- no tak inwertujący 7.5 ale nieinwertujący +1 czyli 8.5.
    No to co wsadzić do dolnego wzmacniacza 8.2 czy 9.1k?
    Dałem 9.1k.
    A do górnego 8.2k- równiej jest.
    I tak bez żadnej diody mamy prostownik dwupołówkowy- jak zrobimy jakiś sumator na końcu.
  • #52
    Jacek Rutkowski
    Level 27  
    Witam,
    rzeczywiście wzmocnienie się nie zgadzało, zbyt szybko wysłałem schemat nie przeliczając wartości. Diody dawałem z myślą o tym żeby wyjście nie pracowało blisko masy ze względu na nieliniowość przy małych poziomach a zapomniałem o przedostawaniu się sygnału z wejścia. Przy pojedyńczym zasilaniu i wzmacniaczu nie odwracającym nie było by problemów z diodą.