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

Wybór opampa i dzielnika do pomiaru 0-100 V na ADC ATmega8

darkonel 02 Mar 2012 11:50 4313 23
  • #1 10622813
    darkonel
    Poziom 19  
    Witam, jak najlepiej zrealizować pomiar napięcia 0-100 V na wejściu ADC Atmegi? Jaki dzielnik i opamp zastosować i w jakiej konfiguracji? Ma ktoś może jakieś pomysły tudzież propozycje rozwiązania mojego problemu? Pozdrawiam
  • #2 10622882
    korrus666
    Poziom 40  
    Polecam zrobić zwykły dzielnik napięcia 1/20 na rezystorach wtedy dla 100V na wejściu będzie 5V na wyjściu dzielnika. Za dzielnikiem dobrze by było dać wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym żeby rezystancja wyjściowa była mała, bo wtedy ADC działa trochę lepiej. Rezystancję sobie dobierz tak aby na rezystorach nie wydzielała się zbyt duża moc. Jak będą się grzały to pomiar będzie niedokładny.
  • #3 10622905
    darkonel
    Poziom 19  
    korrus666 napisał:
    Polecam zrobić zwykły dzielnik napięcia 1/20 na rezystorach wtedy dla 100V na wejściu będzie 5V na wyjściu dzielnika. Za dzielnikiem dobrze by było dać wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym żeby rezystancja wyjściowa była mała, bo wtedy ADC działa trochę lepiej. Rezystancję sobie dobierz tak aby na rezystorach nie wydzielała się zbyt duża moc. Jak będą się grzały to pomiar będzie niedokładny.

    Tak właśnie myślałem, chciałem się upewnić. A skoro jesteśmy przy opampie, to jaki najlepiej zastosować (rozdzielczość 0,1 V, bo na tyle stać ATmegę przy 0-100V), aby zminimalizować błąd pomiaru i uzyskać niezawodność działania?
  • #5 10622968
    snnaap
    Poziom 25  
    Może lepiej dzielnik 1/40 i skorzystać z wewnętrznego źródła napięcia odniesienia 2,56V?
    Daje to możliwość zasilania uK 3V oraz znosi konieczność dołączania zewnętrznego źródła napięcia odniesienia.
  • #6 10623088
    Konto nie istnieje
    Konto nie istnieje  
  • #7 10623397
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #8 10624109
    darkonel
    Poziom 19  
    gajerz napisał:
    Z czego to napięcie będziesz mierzyc?.

    Pomiar będzie z akumulatora lub baterii akumulatorów.

    atom1477 napisał:
    Lepiej dać diodę 1N4148 do VCC.

    Dobry pomysł

    A czy mógłby ktoś wrzucić kawałek schematu z tym wzmacniaczem operacyjnym (fragment od wejścia z dzielnika napięciowego do wejścia ADC mikroprocka)? chodzi mi o zagadnienia konfiguracji, doboru elementów i kalibracji (regulacja zera oraz zakresu). Nie jestem zbyt biegły w projektowaniu analogówki.
    Pozdrawiam
  • #9 10624134
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #10 10624234
    darkonel
    Poziom 19  
    atom1477 napisał:
    Zwykły wtórnik napięcia:
    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d2/Wtórnik_Napięciowy_Schemat.png
    Przed wzmacniaczem tylko dzielnik napięcia (najlepiej z filtrem w postaci kondensatora równolegle do dolnego rezystora) i ta dioda do VCC.
    A za wzmacniaczem pasowało by dać szeregowy rezystor 1...2,2k i drugą diodę do VCC.
    Zasilanie wzmacniacza powinno być wyższe niż napięcie referencyjne przetwornika ADC o co najmniej 2V.


    Ok, a jak w tym przypadku zasilić opamp? Cały miernik będzie zasilany z 5V, przy czym aby osiągnąć relatywnie dokładny pomiar, postanowiłem wykorzystać Vref procka (2,56V), więc to będzie max napięcie mierzone (za dzielnikiem i wzmacniaczem). Chodzi mi o to, by wzmacniacz zasilić napięciem 5V/GND i uzyskać z niego na wyjściu dokładne odwzorowanie napięcia wejściowego (za dzielnikiem) o wartości 0-2,56V. Czy przedstawiona konfiguracja będzie dobra?
  • #11 10624448
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #12 10645484
    Sławek-K
    Poziom 15  
    Wartości w środku zakresu na pewno TAK. Nie wiem natomiast jak zachowa się wzmacniacz o wzmocnieniu równym 1, zasilany +5V, na którego wejście podamy napięcie w pobliżu jego wartości granicznych np 0,1V czy 4,9V. Czy w pełni odwzoruje napięcie wejściowe? W takim celu stosuje się symetryczne zasilanie o większym napięciu.
  • #13 10645635
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #14 10649771
    Sławek-K
    Poziom 15  
    Jeśli napięcie referencyjne będzie 2,56 to się zgodzę (bo początkowo miało być 5,00V). Dokumentacje mówią, że Uwyj jest mniejsze od napięcia zasilania o ok 1-2V. Górną wartość (2,56V) przeniesie bez problemu natomiast przy przetworniku 10 bitów , rozdzielczość to ok. 0,00256V. Proszę wziąć pod uwagę jak takie napięcie ma prawidłowo zostać wzmocnione (tutaj akurat =1) przy pojedynczym zasilaniu +5V.
    Ja osobiście bym pozostał TYLKO przy dzielniku rezystancyjnym , tyle , że z dobrej jakości rezystorów i diodami zaporowymi do Vcc oraz GND.
  • #15 10651299
    darkonel
    Poziom 19  
    Sławek-K napisał:
    Jeśli napięcie referencyjne będzie 2,56 to się zgodzę (bo początkowo miało być 5,00V). Dokumentacje mówią, że Uwyj jest mniejsze od napięcia zasilania o ok 1-2V. Górną wartość (2,56V) przeniesie bez problemu natomiast przy przetworniku 10 bitów , rozdzielczość to ok. 0,00256V. Proszę wziąć pod uwagę jak takie napięcie ma prawidłowo zostać wzmocnione (tutaj akurat =1) przy pojedynczym zasilaniu +5V.
    Ja osobiście bym pozostał TYLKO przy dzielniku rezystancyjnym , tyle , że z dobrej jakości rezystorów i diodami zaporowymi do Vcc oraz GND.


    Napięcie referencyjne od początku zakładałem 2,56V. Zatem, tak jak Kolego piszesz, górny zakres przeniesie bez problemu, natomiast z dolnym zakresem jest tak, iż tak naprawdę układ będzie mierzył napięcia od 10V wzwyż (do 100V). W takiej sytuacji, przy rozdzielczości 0,0025 V/bit i mierzonym napięciu 10V, napięcie na wyjściu opampa będzie miało wartość 0,256V. I to będzie najniższe napięcie mierzone. Jak zatem będzie wyglądała kwestia dokładności pomiaru przy tych założeniach (opamp zasilany 5V/GND)? pozdrawiam
  • #16 10683632
    Sławek-K
    Poziom 15  
    Wybór opampa i dzielnika do pomiaru 0-100 V na ADC ATmega8
    W dokumentacji LM358 znalazłem taką charakterystykę. . Mówimy tutaj o wtórniku napięciowym, więc napięcie z dzielnika rezystancyjnego będzie podane na wejście nieodwracające (+).
  • #17 10685224
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Bezpośrednie podłączenie dzielnika do procesora uprości sprawę, natomiast jesli chcesz użyć wzmacniacza to polecam MCP607 jako minimum. Z LM358 będziesz miał kłopot z dryftami i pomiarem małych napięć.
    Piotr
  • #18 10685568
    janbernat
    Poziom 38  
    A na str. 11 DS mamy przykład wzmacniacza nieodwracającego z napięciem wyjściowym od zera.
    Wystarczy zamiast R2 dać zwarcie i będzie wtórnik.
    Wybór opampa i dzielnika do pomiaru 0-100 V na ADC ATmega8
  • #20 10686546
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #21 10687048
    janbernat
    Poziom 38  
    Akurat LM358, LM324 i LP324 mają taką budowę że działają od zera i na wyjściu też dają zero.
    Co w pewnych wypadkach jest bardzo wygodne.
    Typowe napięcie niezrównoważenia wynosi 2mV a rodzielczość ADC wynosi przy napięciu odniesienia 2.56V 2.5V.
    Oczywiście inne parametry są takie sobie.
    Wybór opampa i dzielnika do pomiaru 0-100 V na ADC ATmega8
  • #22 10687210
    PiotrPitucha
    Poziom 34  
    Witam
    Mam pewne rozwiązanie problemu dobrego zera na wzmacniaczu o którym kiedyś pisałem na forum. Na wyjście wzmacniacza dajemy anodę diody, katodę łączymy z GND rezystorem około 10kΩ i dopiero stąd dajemy sprzężenie na wejście, proste i skuteczne.
    Piotr
  • #24 10871687
    darkonel
    Poziom 19  
    Temat został rozwiązany. Nie zastosowałem wzmacniacza operacyjnego. wrzuciłem na wejście ADC jedynie dzielnik napięcia z rezystorem 180 kOhm. Układ działał idealnie w całym zakresie od 0 do 100V. Temat uważam za zamknięty
REKLAMA