Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Attiny24 - ADC wejścia różnicowe pomiar prądu "high side"

akajarz 10 Cze 2013 10:16 2637 11
  • #1 10 Cze 2013 10:16
    akajarz
    Poziom 23  

    Dzień dobry,
    mam układ zasilany napięciem 24V, w którym chcę mierzyć prąd po stronie wysokiej. Chcę użyć do tego wejść różnicowych ADC ze wzmocnieniem 20x żeby pozbyć się dodatkowego wzmacniacza. VCC procesora będzie VCC układu, natomiast GND procesora będzie połączona poprzez stabilizator -5V.
    Czy mogę spodziewać się jakiś problemów z powodu napięcia na ADC bliskiego VCC? W datasheet pisze że ADC działa od VCC, ale....
    Jak wygląda stabilność i powtarzalność AREF 1.1V w praktyce? Da się to sensownie wykorzystać przy zakładanym błędzie pomiaru 10%, czy szukać zewnętrznej referencji?

    0 11
  • #2 10 Cze 2013 12:45
    Steryd3
    Poziom 31  

    Narysuj prosty schemat poglądowy jak i co ma być do siebie podłączone- gdzie jest 24V, gdzie zasilanie AVRa, gdzie -5V. Nie do końca rozumiem zdania:

    akajarz napisał:
    VCC procesora będzie VCC układu, natomiast GND procesora będzie połączona poprzez stabilizator -5V
    Podeślij schemat wtedy wszystko się rozjaśni.

    0
  • #3 10 Cze 2013 13:08
    Tomasz Gumny
    Poziom 27  

    Pomysł jest poprawny i powinien działać, zwłaszcza że przy 10% dokładności będzie to raczej wskaźnik obecności prądu niż miernik. Mierzyłem prąd podobnie, ale od strony masy: www.ep.com.pl/files/9661.pdf‎ i działało to całkiem przyzwoicie. Atmel podaje dopuszczalny zakres dla wejść różnicowych 0..Vcc, więc nie powinno być problemów również w pobliżu Vcc.
    VREF 1.1V możesz wstępnie zmierzyć przy wykorzystaniu napięcia zasilania (5V) jako odniesienia, dzięki czemu będziesz znał rzeczywistą wartość VREF z 5% dokładnością.
    7905 ma dopuszczalne napięcie zasilania -25V (absolute maximum), więc uważaj przy zasilaniu tego stabilizatora z linii -24V.

    Jeśli ATtiny24 ma tylko mierzyć prąd i przesyłać gdzieś dalej, to może lepszym rozwiązaniem byłby przetwornik U/f? Stary AD654 nie wymaga programowania, dobrze radzi sobie z małymi napięciami wejściowymi i zasilaniem w szerokim zakresie...

    0
  • #4 10 Cze 2013 13:37
    akajarz
    Poziom 23  

    Tomasz Gumny napisał:
    VREF 1.1V możesz wstępnie zmierzyć przy wykorzystaniu napięcia zasilania (5V) jako odniesienia, dzięki czemu będziesz znał rzeczywistą wartość VREF z 5% dokładnością.

    Tak, tylko 5V też nigdy nie jest 5V.

    Poniżej schemat z którego widać czego dotyczy problem.
    Attiny24 - ADC wejścia różnicowe pomiar prądu "high side"

    0
  • Pomocny post
    #5 10 Cze 2013 14:06
    Tomasz Gumny
    Poziom 27  

    akajarz napisał:
    Tomasz Gumny napisał:
    VREF 1.1V możesz wstępnie zmierzyć przy wykorzystaniu napięcia zasilania (5V) jako odniesienia, dzięki czemu będziesz znał rzeczywistą wartość VREF z 5% dokładnością.
    Tak, tylko 5V też nigdy nie jest 5V.
    Dlatego napisałem o 5% dokładności. Zastosuj LM337 - ma 3% napięcie odniesienia i wytrzyma -40V na wejściu.
    Dodałbym jakiś rezystor przynajmniej na wejściu ADC0.

    0
  • #6 11 Cze 2013 09:20
    akajarz
    Poziom 23  

    Jeszcze jedno pytanie, w Datasheet Attiny 24, strona 145 jest napisane "Internal voltage reference options may not be used if an external voltage is being applied to the
    AREF pin."
    W tym procesorze AREF pin jest jednocześnie wejściem ADC0, czy to oznacza, że chcąc skorzystać z wewnętrznego źródła 1,1V nie mogę skorzystać z ADC0?

    0
  • #7 11 Cze 2013 10:01
    SylwekK
    Poziom 29  

    akajarz napisał:
    W tym procesorze AREF pin jest jednocześnie wejściem ADC0, czy to oznacza, że chcąc skorzystać z wewnętrznego źródła 1,1V nie mogę skorzystać z ADC0?


    Gdy korzystasz z zewnętrznego źródła odniesienia to nie możesz wykorzystać ADC0.

    Przy okazji, wiele czytałem na temat fatalnej jakości napięcia odniesienia w układach attiny. Moje spostrzeżenia są raczej pozytywne. Zrobiłem na Attiny13 co najmniej 30-40 sztuk wielopunktowych wskaźników napięcia 7,4V/12V. Układy były z różnych serii. Dokładność wskazań była powtarzalna z rozrzutem nie większym niż 0,05V (zazwyczaj w jedną stronę) i śmiem przypuszczać, że mógł tu być spory błąd na zwykłych 5% rezystorach w dzielniku napięciowym. Tak, wiem, że dla pewnych pomiarów może to być spory błąd, ale z drugiej strony do "prawdziwych" przyrządów pomiarowych dedykowane są specjalistyczne układy. To jest na tej samej zasadzie co czepianie się dokładności wejść analogowych w uC - do wielu aplikacji jest nadzwyczaj dokładna i wystarczająca.

    0
  • #8 11 Cze 2013 10:47
    Tomasz Gumny
    Poziom 27  

    akajarz napisał:
    Jeszcze jedno pytanie, w Datasheet Attiny 24, strona 145 jest napisane "Internal voltage reference options may not be used if an external voltage is being applied to the
    AREF pin."
    W tym procesorze AREF pin jest jednocześnie wejściem ADC0, czy to oznacza, że chcąc skorzystać z wewnętrznego źródła 1,1V nie mogę skorzystać z ADC0?
    Słusznie masz wątpliwości. W procesorach z osobną końcówką AREF np. ATmega8 po podłączeniu zewnętrznego źródła napięcia odniesienia nie powinno się wybierać źródeł wewnętrznych, bo będą one zwierane do tego zewnętrznego (porównaj multiplekser napięć odniesienia na schematach blokowych ATtiny24/ATmega8). Podobnie trzeba uważać włączając tryb "AVCC z zewnętrzną pojemnością na AREF".
    W ATtiny24 takie zastrzeżenie nie ma sensu, więc jest to błąd w dokumentacji.

    0
  • #9 11 Cze 2013 11:06
    akajarz
    Poziom 23  

    Tomasz Gumny napisał:
    W ATtiny24 takie zastrzeżenie nie ma sensu, więc jest to błąd w dokumentacji.

    Nie jestem do końca przekonany, na rysunku Attiny24 jest w tym miejscu mux, ale co tam w środku siedzi to wie tylko producent.
    W internecie nie znalazłem wzmianki na ten temat, a byłby na pewno poruszany, gdyby był tam błąd.

    0
  • #10 11 Cze 2013 11:14
    Tomasz Gumny
    Poziom 27  

    akajarz napisał:
    W internecie nie znalazłem wzmianki na ten temat, a byłby na pewno poruszany, gdyby był tam błąd.
    Najlepiej zapytać u źródła - z Atmelem można się całkiem sensownie dogadać, przynajmniej można było kilka lat temu.

    0
  • #11 12 Cze 2013 14:28
    akajarz
    Poziom 23  

    No i dostałem odpowiedź z supportu Atmela.

    Cytat:
    Please refer page number: 3, 61,145 in the datasheet which is available at
    the following path

    http://www.atmel.com/Images/doc8006.pdf

    When REFS [1:0] =00, the Vcc is used as the reference and it is
    disconnected from AREF (PA0) pin.

    When internal 1.1V Vref is selected, by setting REFS [1:0] = 10, the
    internal Vref is disconnected from the AREF pin.

    In this case, the PA0 input can be selected for the ADC, by setting MUX [5:
    0] = 000000

    We have escalated to the concerned internal team to improve the clarity of
    the datasheet.

    0
  • #12 12 Cze 2013 16:50
    Tomasz Gumny
    Poziom 27  

    Nie wiem jakie było pytanie, bo odpowiedź jest lekko wymijająca, niemniej istotne jest to zdanie:

    Cytat:
    When internal 1.1V Vref is selected, by setting REFS [1:0] = 10, the internal Vref is disconnected from the AREF pin.
    To oznacza, że po wybraniu VREF=1.1V, pin PB0/AREF/ADC0/PCINT0 można dowolnie wykorzystywać, również jako wejście zewnętrznego napięcia odniesienia. Oczywiście trzeba pamiętać, żeby nie obciążać zewnętrznego źródła napięcia po wybraniu wewnętrznego 1.1V (wystarczy wstępnie ustawić PB0 jako wejście bez podciągnięcia).

    0