Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

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

pomiar prądu silnika DC [attiny13]

th3game 19 Feb 2012 18:55 4585 10
  • #1
    th3game
    Level 11  
    Witam. Mam problem z pomiarem prądu przeciążenia silniczka DC. Zastosowałem taki schemat
    pomiar prądu silnika DC [attiny13]
    Chciałbym zapytać o poprawność tego układu.
    Napięcie jest mierzone na rezystorze 0,1ohma, sygnał z wyjścia wzmacniacza LM324 ma wartość około 0-5V gdzie dalej idzie do A/C mikroprocesora, wszystko ładnie działa gdy silnik kręci się w jedną stronę, jednak chciałbym mierzyć napięcie w dwóch kierunkach pracy silnika, jeżeli zamienie zasilanie silnika to sygnał dodatni pojawi się na GND wzmacniacza. Silnik i układ pomiarowy zasilam z różnych źródeł,
    Jaki układ zastosować aby mierzyć napięcie w dwóch kierunkach pracy silnika ?
  • #2
    atom1477
    Level 43  
    Tak w ogóle to powinieneś zasilać wzmacniacz napięciem wyższym niż 5V.
    A do pomiarów dwukierunkowych potrzeba tylko podłączyć rezystor o wartości około 910kΩ od +5V do wejścia nieodwracającego wzmacniacza operacyjnego. Wtedy bez obciążenia będziesz miał na wyjściu wzmacniacza 2,5V. Dla obrotów dodatnich napięcie będzie rosło do 5-ciu V, a dla ujemnych spadało do 0V.

    PS. A jeszcze prościej to przełącznik zmiany kierunku podłączyć przed rezystorem pomiarowym, no ale rozumiem że to rozwiązanie już odrzuciłeś.
  • #3
    th3game
    Level 11  
    Bardziej zależy mi na tym że skala była od 0 do 5V w dwóch kierunkach,
    co masz na myśli ze przełącznik zmiany kierunku przed rezystorem? rezystor jest pomiarowy jest podłączony na przewodzie GND do silnika. Jeżeli zmienie kierunek/biegunowość to na GND pojawi się np +12V zasilania silnika. Problem w tym że GND wzmacniacza to jest to samo co na procesorze, rozumiem że pownienem zasilić osobno ten układ większym napięciem :?: czy teoretycznie po zmianie biegunowości zasilania silnika powinno zmierzyć napiecie?
  • #4
    Svavo
    Level 23  
    Wystarczy, że dodasz offset do sygnału pomiarowego (połowa zakresu pomiarowego). Sygnał z "bocznika" będzie dodawany z odpowiednim znakiem. Ja pomiar z bocznika wzmocniłbym wzmacniaczem różnicowym a w kolejnym stopniu dodałbym offset. Na wyjściu WO jest zwykle napięcie o ok. 2V niższe od zasilającego - weź to pod uwagę.
    Pozdro.
  • Helpful post
    #5
    atom1477
    Level 43  
    th3game wrote:
    Bardziej zależy mi na tym że skala była od 0 do 5V w dwóch kierunkach

    Dla dwóch biegunowości i pełnego zakresu 0...5V dla każdej z nich będzie to ciężko zrobić. Albo trzeba dać drugi wzmacniacz (odwracający) na drugie wejście ADC, albo coś kombinować z jakimś systemem określającym kierunek.
    th3game wrote:
    co masz na myśli ze przełącznik zmiany kierunku przed rezystorem? rezystor jest pomiarowy jest podłączony na przewodzie GND do silnika. Jeżeli zmienie kierunek/biegunowość to na GND pojawi się np +12V zasilania silnika.

    Chodziło mi o to żeby ten rezystor był na tym przewodzie GND. I dopiero za nim byś zmieniał kierunek.
    Tzn. ten przewód GND idący do silnika musisz przeciąć za tym rezystorem i dopiero tam zmieniać kierunek.
    Czyli na przewodzie GND silnika miał być +12V, ale na GND rezystora nadal było by GND.
    th3game wrote:
    Problem w tym że GND wzmacniacza to jest to samo co na procesorze, rozumiem że pownienem zasilić osobno ten układ większym napięciem :?: czy teoretycznie po zmianie biegunowości zasilania silnika powinno zmierzyć napiecie?

    To nie problem bo tego GND akurat być nie ruszał. Tylko to od zasilania silnika.
    Zasilanie wzmacniacza powinno być wyższe i wynosić co najmniej 7V.
    Jeżeli nie masz takiego napięcia to możesz je wygenerować za pomocą procesora i kilku elementów zewnętrznych.
  • #6
    janbernat
    Level 38  
    A przecież te pozostałe wzmacniacze z LM324 można też wykorzystać.
    Jeden- do przesunięcia poziomu sygnału na 2V a pozostałe do odwracania znaku i wzmacniania.
    P.S.
    Atom1477- Twoje pomysły są jakieś niesamowite.
    Wsadzić 910k aby wykorzystać typical bias current- no trzy razy bym się zastanowił żeby to komuś poradzić.
    Wystarczy że zmieni wzmacniacz na jakiś lepszy- i jak w programowaniu- działało a coś zmieniłem i przestało działać.
  • #7
    atom1477
    Level 43  
    O co Ci chodzi z tym 910k? Nie napisałem że służy on do "wykorzystania typical bias current" :D
    Typical bias current LM324 wynosi 20nA czyli 275 mniej niż prąd dawany przez rezystor 910k przy napięciu 5V (5,5uA). Więc błąd spowodowany przez to będzie niewielki. A na pewno nie większy niż przy braku tego rezystora bo bias current płynie i przy braku tego rezystora. Poza tym ten błąd jest w miarę stały więc możliwy do skorygowania.
    Ale jeżeli już się tym przejmować, to można zmienić R3 na 1k, C2 na 1uF i dać zamiast tego mojego rezystora 910k rezystor 91k.
    Acha, wcześniej zapomniałem napisać. Jak się przesunie środek zakresu na 2,5V to trzeba przy okazji zmniejszyć wzmocnienie wzmacniacza. Np. zamiast R2 dać rezystor 430R.
  • #8
    Svavo
    Level 23  
    @atom1477
    Przełącznik do zmiany kierunku pomiaru czy ten rezystor 910k... No comment.

    @th3game
    Poszukaj informacji na temat wzmacniaczy pomiarowych, jest w sieci wiele przykładów ich wykorzystania do pomiaru prądów bipolarnych.
  • #9
    janbernat
    Level 38  
    Atom- no pewnie że nie napisałeś o bias current.
    Ale przecież masę pozorną czy jak to zwał robi się na dzielniku- a nie na jednym oporniku.
    Typical bias current jest dla LM324 45nA- i faktycznie jak się da jeden opornik 910k i uwzględni wzmocnienie to da ze 2.5V na wyjściu.
    Ale jest to rozwiązanie dość "niezwykłe".
    Może sprawdziłeś w praktyce- ale to nie tak.
    Przez 910k płynie prąd do wejścia nieodwracającego- to nie jest masa pozorna tak jak na wejściu odwracającym.
  • #10
    atom1477
    Level 43  
    Svavo wrote:
    @atom1477
    Przełącznik do zmiany kierunku pomiaru czy ten rezystor 910k... No comment.

    Że co?

    janbernat wrote:
    Ale przecież masę pozorną czy jak to zwał robi się na dzielniku- a nie na jednym oporniku.

    Ale tu przecież nie trzeba robić masy pozornej. Trzeba tylko przesunąć napięcie "zerowe" na 2,5V.
    W dodatku to to że się robi masę pozorną na 2 rezystorach to nie znaczy że nie ma innych rozwiązań.
    W dodatku w moim rozwiązaniu też są 2 rezystory (R3 bierze w tym udział).

    janbernat wrote:
    Przez 910k płynie prąd do wejścia nieodwracającego- to nie jest masa pozorna tak jak na wejściu odwracającym.

    A musi być?

    Mi się wydaje że (mylnie) zakładasz że ten rezystor 910k ma przesunąć poziom napięcia wykorzystując do tego prąd bias current wzmacniacza operacyjnego. A tak nie jest (zresztą nie mogło by nawet być bo bias current w LM324 jest wypływający).
    A tak naprawdę to chodzi o stworzenie dzielnika napięcia wraz z rezystorem R3 (gdzie prądy płynące przez ten dzielnik są co najmniej 100 razy większe od prądów bias current).
  • #11
    th3game
    Level 11  
    atom1477 wrote:

    Chodziło mi o to żeby ten rezystor był na tym przewodzie GND. I dopiero za nim byś zmieniał kierunek.
    Tzn. ten przewód GND idący do silnika musisz przeciąć za tym rezystorem i dopiero tam zmieniać kierunek.
    Czyli na przewodzie GND silnika miał być +12V, ale na GND rezystora nadal było by GND.
    To nie problem bo tego GND akurat być nie ruszał. Tylko to od zasilania silnika.
    Zasilanie wzmacniacza powinno być wyższe i wynosić co najmniej 7V.
    Jeżeli nie masz takiego napięcia to możesz je wygenerować za pomocą procesora i kilku elementów zewnętrznych.


    Taki sposób jak najbardziej działa, zmiana kierunku za rezystorem za pomocą przekaźnika. Silnik mam na 24V a układ mikrokontrolera z osobnego zasilania 5V, lm324 mam także zasilone 5V(z tego co widze katalogu to zasilanie może być od 3V do 32V, wiec myśle że 5V jest ok) i wszystko działa. W procku porównuje wartość ADC z wartością innego ADC ustawianego za pomocą potencjometru i dzięki temu ustawiam czułość, jeżeli wartość ADC silnika będzie większa od wartości ustawionej sygnalizowane jest to diodą a docelowo będzie dawać sygnał na przekaźnik który zatrzyma silnik. Mam zamiar jeszcze zmienić lm324 na lm358 bo jest w mniejszej obudowiez dwoma wzmacniaczami operacyjnymi a nie jak lm324 z czterema.