Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

[Atmega32],[C],[ADC], pomiar pradu z separacja galwaniczna

domelfm 16 Jun 2011 17:26 10333 58
Optex
  • #31
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    Więc może nie zabieraj głosu, skoro nie rozumiesz problemu. Co ma zasilanie wspólnego ze stratami na rezystorze pomiarowym, którego wartość musi być na tyle duża, aby zasilić diodę LED? Jak to pokazałem, w najlepszym przypadku wydzieli się na nim prawie 1W, nawet uwzględniając, że to będzie tylko np. 30% okresu to całkiem sporo wychodzi. W dodatku rezystor trzeba przewymiarować na wypadek zwarcia. Informację uzyskujesz, albo taką, że napięcie na rezystorze przekroczyło punkt włączenia transoptora, który to zależy od CTR, napięcia przewodzenia diody i temperatury i sobie radośnie pływa, albo robisz to analogowo mierząc prąd tranzystora transoptora. Tak czy siak informację masz z tego prawie żadną. Tak jak napisałem - jeśli pytający chce odróżnić 0, 400, 800 mA, to mu wystarczy, jeśli chce czegoś więcej, to nie.
  • Optex
  • #32
    User removed account
    User removed account  
  • #33
    Fredy
    Level 27  
    WItam;

    nie próbowałem tego tematu nigdy, ale czy nie da się tego zrobić jeszcze inaczej?

    Mianowicie - zrobić zasilacz na trafie albo przetwornicy izolowanej i podpiąć się z masą pod punkt wspólny wszystkich mierzonych zaworów (na zasilaniu sieciowym). Wtedy dać szeregowy rezystor pomiarowy (b.małej wartości), następnie wzmacniacz i procesor. Procek przetworzy na RS232 , potem dać transoptor i po drugiej stronie mamy już idealny cyfrowy pomiar prądu.
    Wada jest taka że część układu pracuje na pełnym zasilaniu, ale da sie przeżyć.
    Można spróbować nawet zrobić zasilacz bez trafa na kondenstaorze i zenerze.
    Według mnie powinno działać.
  • #34
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    Nie, nie rozumiesz kontekstu. Po pierwsze o stratach pisałem wyraźnie, podobnie jak nsvinc, w szerszym kontekście, a nie tego konkretnie układu, gdzie jak mu zmniejszysz napięcie o te ok. 1V to się nic nie stanie. Teraz wyobraź sobie układ będący na granicy, gdzie zmniejszenie napięcia zasilającego o np. 0,1V spowoduje nieprawidłowe działanie. W takim układzie pomiar prądu poprzez spadek napięcia na rezystorze musisz skompensować większym napięciem, bo inaczej zasilany układ przestanie działać. Teraz moc wydzielona na oporniku pomiarowym jest stratą. A to, że w przypadku elektrozaworów mamy zapas pewnie z 50% nic nie zmienia, jest to po prostu szczególny przypadek, gdzie układ jest tak przewymiarowany, że straty na oporniku nie trzeba brać pod uwagę. Chociaż mamy inne straty - np. problem z punktowym wydzielaniem się prawie 1W i podatnością takiego rozwiązania na uszkodzenie w przypadku zwarcia.
    Co do pomiaru to myślę, że załapałem, w końcu to proste rozwiązanie stosowane w zasilaczach impulsowych w pętlach sprzężenia zwrotnego. To ty nie załapałeś, że mówimy o pomiarze wartości absolutnych, a nie informacji, że prąd się zwiększył/zmniejszył, do czego taki układ się nadaje doskonale. Przynajmniej ja o takim pomiarze pisałem. Gdyby ktoś potrzebował informację o względnej zmianie prądu to wspomniany wcześniej czujnik Halla byłby zupełnie wystarczający.
  • Optex
  • #35
    User removed account
    User removed account  
  • #36
    nsvinc
    Level 35  
    Z doświadczenia wiem, że jeśli przy znamionowym obciążeniu na rezystorze wydziela się 1W mocy, to przy zwarciu ten rezystor zwęgli się w kilkaset milisekund, jeśli został dobrany na styk lub nawet z lekkim zapasem. Nie jestem zwolennikiem rezystorów pomiarowych w układach które przetwarzają więcej niż kilka W mocy sumarycznie... Scalak który zaproponowałem kosztuje kilkanaście zł, a korzyści płynące z jego zastosowania są wymierne....

    tmf wrote:
    Co do pomiaru to myślę, że załapałem, w końcu to proste rozwiązanie stosowane w zasilaczach impulsowych w pętlach sprzężenia zwrotnego

    Heh, do tego muszę się przyczepić...
    Pomiar prądu ciągłego w przetwornicach impulsowych jest z reguły w miarę dokładny, nie buja się o paręset % z temperaturą, Vout, zachmurzeniem i wilgotnością powietrza :] Nie spotkałem przetwornicy przemysłowej która rozróżnia zwarcie/nie-zwarcie na podstawie takiego rozwiązania... Oczywiście stosuje się transoptory w celu przekazania cyfrowej informacji zwarcie/nie-zwarcie (dioda świeci lub nie swieci, więc CTR wypada z gry), ale poziom tego prądu dyktuje conajmniej zener, jeśli nie ref z serii TL431 (tak jak to jest w flyback-ach PI)...

    Ale oczywiście całą wypowiedź ogólnie popieram. I po zmieleniu już kilkunastu różnych bardziej i mniej zaawansowanych zasilaczy mogę stwierdzić, że pomiar prądu nie jest prosty, jest dryft napięcia odniesienia, rezystancji dzielników napięcia, na obwody pomiaru sieją elementy indukcyjne, wszystko pływa +-10% i trzeba kosmicznych kombinacji aby to skompensować.

    Autor tego wątku oczywiście nie musi się martwić zasiewem EMI ani pływaniem wartości elementów, ale imho rozwiązanie z transoptorem nie nadaje się nawet do pomiaru wartości prądu z rozdzielczością 400mA, a tylko do detekcji stanu zwarcie/nie-zwarcie. A rozwarcia już nie dałoby się nigdy stwierdzić, bo skąd wiadomo, czy jak led w transoptorze nie świeci, to płynie prąd znamionowy, czy żaden?
  • #37
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #38
    nsvinc
    Level 35  
    Scalak nie zdąży się zwęglić - już mu robiłem takie testy. Wytrzymuje pełną gębą zwarcie przy kilkunastu A przez kilka milisekund, gdzie procesor w czasie ich trwania ma conajmniej 50 razy możliwość wyłączyć zwarte wyjście. A jak nie zdąży, cóż... wtedy tylko pogratulować programiście za "przemyślany" kod.

    Co do 1/2 prądu znamionowego - czyli według Twojego pomysłu led w transoptorze powinien się lekko jarzyć przy prądzie znamionowym...
    Sytuację poprawiłby transoptor o potężnym CTR i małym minimalnym Vf. Jak np. MOCD223. Mniejszy rezystor pomiarowy, mniejsze straty na nim...
  • Helpful post
    #39
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    albertb wrote:
    I w tym jest sedno.
    Krytykujesz moje odpowiedzi na temat wymyślając sobie jakieś wyidealizowane sytuacje, w których byłoby inaczej.
    Eksponowanie przez kilka postów CTR, który nie ma wpływu na wypełnienie sugeruje, ze nie rozumiesz.

    Albert


    To nie są wyidealizowane sytuacje. Skoro do włączenia elektrozaworu wystarczy mu dostarczyć 50% mocy to znaczy, że te 50% mogę zaoszczędzić. Skoro rezystor pomiarowy powoduje, że mogę zmniejszyć tylko o 40%, to znaczy, że mam 10% straty. To, że akurat w układzie o którym mówimy nie czyni to różnicy to nie znaczy, że jest to sytuacja typowa.
    Po drugie - CTR ma olbrzymi wpływ na wypełnienie. Bo mamy wyjście OC, które wymaga podciągania, a z kolei wartość prądu, przy której napięcie przełączy stan logiczny zależy od CTR. Zresztą żeby nie być gołosłownym to przykład z książki Mirka:
    http://atnel.pl/fragmenty.pdf
    Strona 385. Jeszcze chcesz coś powiedzieć?

    nsvinc: oczywiście nie myślałem o pomiarze, ale taki układ można stosować w pętlach sprzężenia zwrotnego, gdyż umożliwia precyzyjna stabilizację prądu/napięcia, ale oczywiście nie pomiar.
    Scalak, który podałeś nie zdąży się zwęglić bo wg producenta wytrzymuje chwilowy prąd przekraczający 10-krotnie prąd znamionowy. Pomijając czas zwarcia, to wątpliwe, aby podłączony transformator na 24V miał prąd zwarcia przekraczający 50A. Dla rezystora musielibyśmy go przewymiarować kilkukrotnie, czyli dać np. 5W. A to już nie jest maleństwo.
  • Helpful post
    #40
    nsvinc
    Level 35  
    Jescze jedno dorzucę.
    Da się zbudować układ, który eliminuje problem z CTR - scalaczkiem IL300. Jeden led świeci na dwa optotranzystory... Więcej o tym zagadnieniu. No ale jak już tam napisałem, cholernie drogo wychodzi system pomiarowy w oparciu o takie rozwiązanie. Potęzna zaleta, to bardzo dobra precyzja pomiaru, i to jeszcze względem stałego ref - czyli do uzyskania są dokładności rzędu kilkuset uA pomiaru bezwzględnego. Jestem na etapie budowy opisanej w linkowanym temacie przetwornicy, więc sam sprawdzę co IL300 potrafi...
  • Helpful post
    #41
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    nsvinc: ten transoptor wcale nie jest taki idealny. Uf 1,25V, to niemało. Ale przy okazji nasuwa się jeszcze jedna ciekawa sprawa - relacja Uf vs. If - str. 4, ryc. 1. W zależności od prądu Uf mieści się w granicach <1V do prawie 1,7V. Mamy więc olbrzymią nieliniowość pomiaru - prąd rośnie dwukrotnie, a wypełnienie nieznacznie, w dodatku relacja prąd wypełnienie jest dosyć kosmiczna. Do tego dodajmy inne efekty i mamy niezły bałagan z relacją prąd-wypełnienie. Tak jak pisałeś, da się tym z grubsza określić rozwarcie, coś płynie, zwarcie, ale nic poza tym.

    Dodano po 6 [minuty]:

    nsvinc: zgadza się, istnieją przecież realizacje transoptorów przenoszących precyzyjnie sygnały analogowe, tu jest to wyjaśnione:
    http://www.szjtda.com/dhdvdianyuanjishu/Optoc...+application+of+linear+optocoupler_beadga.htm
    Ale jak widac mamy dosyc zawily uklad ze sprzezeniem zwrotnym.
  • Helpful post
    #42
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #43
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    To sobie na tych rysunkach zobacz jak wpływa wartość rezystora podciągającego na szerokość tych szpilek (czyli wypełnienie przebiegu) i zastanów się jaki to ma związek z CTR. Naprawdę nie musisz z siebie robić błazna, tylko dlatego, że nie masz racji.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Aha, a teraz patrząc na definicję stanów logicznych, spróbuj jeszcze pokojarzyć związek pomiędzy czasami opadania/narastania, a zmierzoną szerokością impulsu. Wiem, że jednoczesne użycie neuronów kory wzrokowej i płatów czołowych to może być za wiele, więc rozłóż to sobie na dwa odrębne zadania :)
  • Helpful post
    #44
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #45
    tmf
    Moderator of Microcontroller designs
    Pleciesz bzdury, w dodatku nawet widząc zrzuty z oscyloskopu nie jesteś w stanie przyznać się do błędu, więc dalsza dyskusja z tobą nie ma sensu, Jak dla mnie EOT.
  • Helpful post
    #46
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #47
    nsvinc
    Level 35  
    Ale się wojna zrobiła ;] Ja tylko nie rozumiem, skąd nagle wzięliście wypełnienie? Nie jestem w stanie sobie wyobrazić w tej chwili, jaki to ma związek z "omawiamym" ;] tematem...

    albertb wrote:
    Tak, a przesterowany wzmacniacz zmienia wypełnienie przebiegu wyjściowego w zależności od stopnia przesterowania.

    No robi to przecież... jeśli rozpatrujemy trip point jedynki w stałym miejscu, im mocniej przesterujesz sinusa, tym dłużej napięcie będzie wyższe niż trip point w całym okresie => jedynka będzie widziana dłużej przez dany okres => wieksze wypełnienie...
  • Helpful post
    #48
    janbernat
    Level 38  
    Nie rozumiem skąd taka niechęć do zwykłego przekładnika prądowego się w was bierze.
    W TME za ok. 5zł brutto.
    Do tego zwykły prostownik na wzmacniaczu operacyjnym- jednopołowkowy na LM358- a jak potrzebny dwupołówkowy- to gdzieś mam schematy na nieco lepszych wzmacniaczach.
    Z zasilaniem +5V - bez minusa.
    Wzmocnienie można sobie dopasować do zakresu ADC w procesorze, na wejściu tylko opornik i diody zapezpieczające, na wyjściu albo filtr RC dla wartości średniej albo pomiar wartości chwilowej i obróbka programowa- jak kto woli albo lubi.
    Jak muzyka- lekka łatwa i przyjemna.
    I całość pewnie poniżej 10zł- jakby się kto uparł.
    Albo 20zł- dla rozrzutnych.
    A tu jakieś rozważania o wyższości Świąt Bożego Narodzenia nad Świętami Wielkiej Nocy.
  • Helpful post
    #49
    nsvinc
    Level 35  
    Niechęć? Ja nie mam niechęci - gorzej - często przekładnik prądowy jest niezbędny. ACS712 ma za małe pasmo żeby mierzyć prąd chwilowy (szczytowy) elementu indukcyjnego w przetwornicy która chodzi na 100kHz; więc go nie wykorzystuję do tych zastosowań. Zaproponowany scalak nadaje się tylko do sygnałów nieszybkozmiennych (tj. 50Hz ;] ).
    A przekładnik można przecież nawinąć sobie samemu na toroidzie z ferystera za złotówkę - dokładnie pod wymagane napięcia wyjściowe z przekładnika. Jeśli trafo zostanie nawinięte zgodnie ze sztuką, to nawet dobrą dokładność i rozdzielczość da się uzyskać. No i można zastosować w prostowniku diody schottkiego zamiast opampów...
  • Helpful post
    #50
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #51
    janbernat
    Level 38  
    No spróbujcie zredukować problem do tego co napisał autor tematu.
    Po prostu ma zmierzyć prąd przemienny płynący w cewce elektrozaworu.
    Przekładnik prądowy, prostownik i procesor z ADC.
    Przekładnik, prostownik ze wzmacniaczem- bo sobie dopasuje wzmocnienie do zakresu ADC i koniec.
    A wy mu robicie chyba wodę z mózgu- po takiej dyskusji będzie mniej wiedział niż przed zadaniem pytania.
  • #52
    User removed account
    User removed account  
  • Helpful post
    #53
    qlokis!
    Level 11  
    ACS712 to na pewno dobre rozwiązanie, jednak podejrzewam że może być problem z jego dostępnością. Do optoizolacji galwanicznej napięcia/prądu można użyć bardziej dostępny LOC110 lub IL300(w nocie aplikacyjnej schemat do optoizolacji napięcia, dla zasilania symetrycznego dla napięć „wolno zmiennych” jest moim skromnym zdaniem nieprawidłowy).
    Dla pomiaru napięć(+/-) przyłączamy układ w punkcie w którym chcemy mierzyć dane napięcie, dla pomiaru prądów używamy rezystora. Chciałbym tylko dodać że układ działa najlepiej dla napięć wejściowych +/-4[V], więc na wejściu potrzebny jest np: dzielnik rezystancyjny. No i wzmacniacze z którym współpracuje układ IL300/LOC110 zasilamy napięciem symetrycznym +/- 15V(musi być). Rezystor zarówno wejściowy jak i wyjściowy powinien być w granicach 100-200kohm(czyli też dużo więcej niż w katalogu)
  • Helpful post
    #54
    janbernat
    Level 38  
    W ogóle to nie- czasem opornik, czasem LEM albo coś inego.
    Ale w tym przypadku- to tak- albo dorabiać przejściówkę do wtyczki- no bo zakładam że te cewki są w coś wtykane- albo ciąć kabel aby wlutować/ przykręcić bocznik.
    No tak ze zwykłej inżynierskiej praktyki- niewygodne.
    A wystarczy przewlec kabel i zmierzyć.
    Przepraszam- te przekładniki za 5zł nie są otwierane- trzeba by coś wypiąć albo wylutować.
    No i wtyczka może nie zmieścić się w otwór.
    Wtedy tylko otwierane przekładniki- te są droższe.
    No ale to łatwiej jednak niż dziabdziolić się z dokładaniem opornika.
    No i zakładam że autorowi chodzi o sprawdzanie tego ustrojstwa w praktyce/terenie- a nie w laboratorium.
  • Helpful post
    #55
    nouki
    Level 25  
    janbernat wrote:
    W ogóle to nie- czasem opornik, czasem LEM albo coś inego.
    Ale w tym przypadku- to tak- albo dorabiać przejściówkę do wtyczki- no bo zakładam że te cewki są w coś wtykane- albo ciąć kabel aby wlutować/ przykręcić bocznik.
    No tak ze zwykłej inżynierskiej praktyki- niewygodne.
    A wystarczy przewlec kabel i zmierzyć.
    Przepraszam- te przekładniki za 5zł nie są otwierane- trzeba by coś wypiąć albo wylutować.
    No i wtyczka może nie zmieścić się w otwór.
    Wtedy tylko otwierane przekładniki- te są droższe.
    No ale to łatwiej jednak niż dziabdziolić się z dokładaniem opornika.
    No i zakładam że autorowi chodzi o sprawdzanie tego ustrojstwa w praktyce/terenie- a nie w laboratorium.


    Zaraz Ci powiedzą że kabel się będzie ruszał i pomiar będzie niestabilny i ze otworek jest 5mm a kabel ma 1 i będzie oszukiwał jak się przesunie a może źle się domknie i będzie szczelinka .....

    Proponuje zastosowanie AD210an to będzie dokładność :) Trochę może podniesie cenę ale co tam. Mam na zbyciu:)
    http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD210.pdf

    Dokładam fotki czujnika, o jakim pisałem, czyli hallotron w pierścieniu ferrytowym. Ten akurat jest do 550A ale są te mniejsi bracia. Dokładny jest, bo pomiar cęgami a wynik z programu diagnostycznego do sterownika wykazuje to samo.
    W w/w sterowniku ( układ akurat dc na mosfetach, ale chodzi o zasadę) diagnoza wygląda następująco sterownik puszcza serię 3 szpilek po 10ms każda. Wypełnienie zwiększa się za każdym razem i sprawdza czy wyniki są w normie, ale czujników jest tyle, co odbiorników.
    Ciągle czepiacie się o kalibracje a cewki same w sobie nie są takie same wiec i tak ręcznie trzeba wpisać do tablicy czy tam…. ich parametry, co jest jednoznaczne z kalibracją układu pomiarowego



    [Atmega32],[C],[ADC], pomiar pradu z separacja galwaniczna [Atmega32],[C],[ADC], pomiar pradu z separacja galwaniczna [Atmega32],[C],[ADC], pomiar pradu z separacja galwaniczna [Atmega32],[C],[ADC], pomiar pradu z separacja galwaniczna
    http://www.farnell.com/datasheets/3753.pdf
    http://www.compel.ru/images/catalog/334/CSLA2EL.pdf

    nsvinc wrote:
    Scalak nie zdąży się zwęglić - już mu robiłem takie testy. Wytrzymuje pełną gębą zwarcie przy kilkunastu A przez kilka milisekund, gdzie procesor w czasie ich trwania ma conajmniej 50 razy możliwość wyłączyć zwarte wyjście. A jak nie zdąży, cóż... wtedy tylko pogratulować programiście za "przemyślany" kod.


    OK wiec zakładamy że mamy 10 cewek po 500mA wiec zasilacz daje nam powiedzmy 7A 24v "... kilka milisekund wytrzyma by wyłączyć 50 razy ...." a ile czasu trwa szpilka podczas załączenia cewki? Czy układ sam się nie oszuka?
  • #56
    domelfm
    Level 16  
    Witam
    Dziękuje za zainteresowanie tematem.
    Właśnie zamówiłem przekładnik prądowy tx1pv , oraz montuje już prostownik pomiarowy ...

    Przy okazji proszę o utrzymanie miłej atmosfery naszego forum.

    Pozdrawiam i dzięki za odpowiedzi.

    P.S
    Transoptor chyba by nie sprawdził się w takim układzie jak ktoś wcześniej proponował ze względu na swoja charakterystykę przejściowa.
  • #57
    domelfm
    Level 16  
    Witam ponownie.

    Poklikałem pomógł paru kolegom i dzięki za rady.

    Rozwiązaniem okazał się przekładnik z prostownik jedno połówkowy na lm358 i do tego RC na wyjściu wzmacniacza operacyjnego mierzone poprzez atmegę .

    Niestety jest problem z odłączaniem dużych prądów przez triak bt136 .
    Nie radzi sobie z prądem ponad ok 4 amperów co jest zgodne z jego parametrami .
    Ale problem chyba nie będzie istniał w przypadku tafa 20va 24v .
    Przy autotransformatorze istnieje .

    Pozdrawiam i dzięki za rady
  • #58
    nsvinc
    Level 35  
    Nie rozumiem co to znaczy triak sobie "nie radzi"? Od kiedy 6A jest zgodne ze specyfikacją triaka BT136? W datasheecie NXP jest jak wół napisane, że maksymalny prąd RMS przez ten triak to cztery A.
    Weź triak BTA12 i problem zniknie...
  • #59
    domelfm
    Level 16  
    Rozwiązaniem okazał się przekładnik prądowy tx1pv z prostownikiem jedno połówkowy na lm358 i do tego RC na wyjściu wzmacniacza operacyjnego mierzone poprzez atmegę . Działa ładnie z dokładnością +/- 20mA i mamy separacje galwaniczna.