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

Sterowanie bardzo niskim natężeniem 80uA 200uA

przemkiel 24 Mar 2014 19:39 2004 14
  • #1 24 Mar 2014 19:39
    przemkiel
    Poziom 8  

    Proszę moderatorów o nie usuwanie tematu pod pretekstem ,,to już było, idzie to kosza". Najpierw polecam sprawdzić czy rzeczywiście było i czy problem został rozwiązany. Sprawdzone? Nie było więc piszę:

    Potrzebuje dokładnej regulacji prądu od 80uA do 200uA, chcę do tego użyć LM317 ponieważ wystarczy wstawić rezystor aby uzyskać stabilizacje prądową. Problemem jest zmierzenie tego miernikiem i skalibrowanie tak aby regulowana wartość była taka jak podana wyżej. Nie bardzo wiem jakiej wartości powinien być rezystor, a do tego dorzucę potencjometr. Natężenie mógłbym zmierzyć normalnie miernikiem używając np. diody LED ale przy tak niskich wartościach a napięciu 18V nie będzie to odpowiedni odbiornik. Bo po odpięciu diody prąd będzie za duży niż mierzony wcześniej z diodą.

    W jaki sposób to zrobić?

    0 14
  • #2 24 Mar 2014 20:29
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Było wiele razy, nie ściemniaj, bo albo nie szukałeś, albo nie umiesz szukać, albo nie rozumiesz tematu.
    Piszesz o układzie stabilizatora prądu, a stabilizator - jak sam nazwa wskazuje - stabilizuje prąd, więc czy z diodą LED czy bez niej, z miliamperomierzem czy bez niego ....

    0
  • #3 24 Mar 2014 20:38
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Potrzebuje dokładnej regulacji prądu od 80uA do 200uA, chcę do tego użyć LM317 ponieważ wystarczy wstawić rezystor aby uzyskać stabilizacje prądową.
    Nie wystarczy, LM317 się do tego nie nadaje.

    Cytat:
    Problemem jest zmierzenie tego miernikiem i skalibrowanie tak aby regulowana wartość była taka jak podana wyżej.
    Problemu w mierzeniu nie widzę, każdy miernik średniej klasy posiada zakres 200uA. Chyba że potrzebujesz baaaardzo dokładnie, wtedy trzeba postarać sieo dostęp do dokładnego miernika.

    Cytat:

    Natężenie mógłbym zmierzyć normalnie miernikiem używając np. diody LED ale przy tak niskich wartościach a napięciu 18V nie będzie to odpowiedni odbiornik.
    Źródło prądowe mozesz testować na zwarciu nie potrzeba odbiornika.

    Cytat:
    Bo po odpięciu diody prąd będzie za duży niż mierzony wcześniej z diodą.
    Nie rozumiem.

    Skoro już ustaliliśmy że LM317 na nic tu sie nie przyda to zostaje LM334 jeśli nie potrzeba dużej dokładności, albo jak wielu przed tobą, zbudujesz źródło prądowe ze wzmacniaczem operacyjnym.

    W jakim zakresie napiec wyjściowych to ma pracować, z czego chcesz to zasilić, jak dokładne to ma być, w jakim zakresie temperatur ma pracować, czy ważne są parametry dynamiczne?

    0
  • #4 24 Mar 2014 20:48
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Ups, 200µA a nie 200mA - jak odczytałem pisząc poprzedni post.
    To jeszcze gorzej, bo rzeczywiście LM317 się do tego nie nadaje.
    Natomiast co do pomiaru tego prądu - jak pisałem wyżej.

    0
  • #5 24 Mar 2014 23:26
    przemkiel
    Poziom 8  

    Jarek, pracować to będzie na napięciu od 12 do 18V, buduję stymulator przezczaszkowy dlatego zakładałem na początek bezpieczniejsze źródło - baterie, ale skoro już planuje zbudować układ sterujący z informowaniem o obecnym natężeniu to użyje do tego zasilacza. Napięcie będzie stałe, chodzi tylko o regulacje natężenia.

    A i dokładność nie musi być co do uA, wystarczy żebym chociaż co 10uA mógł przeskakiwać. Jakaś super rozdzielczosć nie jest tu potrzebna.

    0
  • #6 24 Mar 2014 23:54
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    Hasło: "stabilizator prądu" albo "źródło prądowe stabilizowane".

    0
  • #7 25 Mar 2014 00:25
    przemkiel
    Poziom 8  

    No dobrze zejdź ze mnie nie najeżdżaj bo szukałem, na stronie projektu używali lm317 więc pod to szukałem dlatego nie znalazłem nic dla siebie, po 3 pierwszych stronach nie ma co szukać dalej bo im dalej tym wyniki wyszukiwania odbiegają od tematu. Teraz poszukam pod układ podany przez kolege wyżej i zobaczymy co z tego wyjdzie.

    0
  • #8 25 Mar 2014 01:11
    trymer01
    Moderator Projektowanie

    OK, "schodzę" z Ciebie i z pomocą dla Ciebie.

    0
  • #9 25 Mar 2014 01:24
    kspro
    Poziom 27  

    LM317 nie nadaje się do zbudowania źródła prądowego na tak mały prąd, bo jego własny prąd spoczynkowy jest zbyt duży. Jeżeli wysoka dokładność stabilizacji prądu nie jest wymagana to w zupełności wystarczy jeden z dwóch układów przedstawionych na poniższym rysunku:
    Sterowanie bardzo niskim natężeniem 80uA 200uA
    W obu wersjach prąd Ic wyznaczany jest przez wartość opornika Re, na którym panuje napięcie przewodzenia złącza krzemowego równe około 0.6-0.7V. Dla prądu 80µA wychodzi Re=8.75kΩ, dla 200µA - Re=3.5kΩ, jeżeli wstawisz tam potencjometr 10kΩ w szereg z opornikiem 3.3kΩ to uzyskasz regulację prądu źródła w granicach 50-200µA. Opornik szeregowy jest konieczny dla ograniczenia prądu przy potencjometrze skręconym na minimum. Przy tranzystorach NPN (tak jak na rysunku) prąd płynie od plusa baterii do kolektora, jeżeli chcesz żeby płynął od kolektora do minusa to musisz wszystko odwrócić i użyć tranzystorów PNP. Proponowałbym układ na dwóch tranzystorach jako pobierający nieco mniej prądu. Opornik Rb nie jest w tym przypadku krytyczny i przy zasilaniu z 12-18V może wynosić od 220kΩ do 1MΩ. Możesz użyć dowolnych tranzystorów m.cz., w przypadku NPN: BC147/8/9, BC237/8/9, BC547/8/9, w przypadku PNP: BC157/8/9, BC307/8/9, BC557/8/9, najlepiej z literką B lub C oznaczającą duże wzmocnienie prądowe, lub ich odpowiedników SMD. Zamiast 1N914 możesz użyć dowolnych diod krzemowych w rodzaju 1N4148 czy BAV17-20.
    Źródło możesz sprawdzić bez mikroamperomierza podłączając do niego opornik o znanej wartości i mierząc spadek napięcia na nim. Używając np. 1kΩ i regulując prąd powinieneś dostać napięcie od 0.05V do 0.2V, wstawiając następnie np. 10kΩ - wartości 10 razy większe, itd. Dopóki wartości oporników są na tyle małe, że spadki na nich są mniejsze od napięcia baterii, źródło powinno stabilizować prąd.
    Jeżeli chcesz zastosować mikroamperomierz do pomiaru prądu to dla bezpieczeństwa wstaw w szereg ze źródłem (i mikroamperomierzem) jakiś opornik zabezpieczający rzędu 10kΩ, przynajmniej do prób. Bez tego opornika możesz uwalić mikroamperomierz, bo jeżeli któryś z tranzystorów jest uszkodzony (np. pierwszy rozwarty lub drugi zwarty) to może popłynąć niekontrolowany prąd. Jak już wszystko będzie OK to możesz ten opornik wyrzucić lub zredukować do 1kΩ, tak żeby nie przeszkadzał przy prądach 200µA i mniejszych a jednocześnie gwarantował, że nie popłynie więcej niż kilkanaście mA, w przypadku gdy coś się uszkodzi.

    0
  • #10 25 Mar 2014 01:43
    przemkiel
    Poziom 8  

    Dzięki Kaspro w zasadzie podałeś mi gotowy schemat i wytłumaczyłeś mi jego działanie oraz budowę. Lepiej być nie mogło :) Tylko z tym mikroamperomierzem, wolałbym go zastosować żeby na końcu upchnąć to wszystko w obudowe i żeby było to funkcjonalne. Akurat mam kilka tranzystorów zdaje się jakieś bc5xx i bc139, jutro dam znać jak mi to wyszło.

    Trymer, ja rozumiem że powinno się szukać zanim założy się temat ale szukałem, były schematy oczywiście ładowarki do akumulatorów, generatory 2Mz do wypalarki plazmowej i inne wynalazki ale ja nie jestem elektronikiem temat zakładam w piaskownicy co oznacza że potrzebuje troche więcej pomocy niż odesłanie mnie do innych projektów które jednak troche odchodzą od mojego.

    0
  • #11 25 Mar 2014 03:18
    oj
    Poziom 42  

    Taki projekt "Źródła prądowego" ukazał się w piśmie Elektor 4/2014.

    Prąd można ustawić w zakresach:
    (Przełącznik 10 pozycji) 10nA ... 10uA oraz
    (Przełącznik 10 pozycji) 20uA ... 20mA

    Ustawiona wartość prądu jest wyświetlana na wyświetlaczu LCD (woltomierz 3 1/2), zasilanie bateryjne 6V

    Schemat średnio skopiowany ale trzeba użyć rezystorów precyzyjnych 1% oraz dwóch układów trudniej dostępnych - LTC1490 oraz AD820AN

    0
  • #12 26 Mar 2014 00:04
    przemkiel
    Poziom 8  

    Kaspro więc napięcie wyjściowe ogólnie jakie powinno być? z RB 240k na baterii 9V uzyskuję do 0,39V, wspominałeś o napięciu przewodzenia złącza krzemowego (?) to jest te napięcie wyjściowe?

    0
  • #13 26 Mar 2014 01:30
    kspro
    Poziom 27  

    Jakie napięcie wyjściowe? Czy Ty dobrze mierzysz? Co masz w ogóle na myśli pisząc "wyjście"? To jest źródło prądowe, czyli układ stabilizujący prąd niezależnie od oporności, którą do niego podłączysz. Powinno stabilizować prąd na wyjściu od zwarcia aż do jakiejś maksymalnej oporności, przy której tranzystor źródła się nasyci, bo już zabraknie napięcia zasilającego. Przecież napisałem jak sprawdzić źródło mierząc napięcie na podłączonym oporniku.
    Jeszcze raz. Załóżmy, że źródło działa i jest ustawione na 0.1mA. Podłączamy do wyjścia jakąś oporność R. Do WYJŚCIA, czyli pomiędzy kolektor tranzystora a plus baterii (patrząc na schematy, które zamieściłem). Napięcie na oporności R będzie wynosić U = R * 0.1mA, czyli dla R=0Ω (zwarcie) U=0V, dla R=1kΩ U=0.1V, dla R=10kΩ U=1.0V, dla R=50kΩ U=5V, i tak można zwiększać R aż do momentu kiedy zabraknie napięcia z baterii. Przy Ubat=9V będzie to jakieś 80kΩ, bo wówczas spadek na oporniku R wyniesie 8V i dla tranzystora regulacyjnego źródła oraz spadku napięcia na Re zostanie tylko 1V, czyli minimum przy którym tranzystor jeszcze może regulować. Przy rozwarciu (R=∞) napięcie na wyjściu źródła będzie prawie równe napięciu baterii. Czy to jest jasne? Bo pisałeś, że rozumiesz działanie układu, ale teraz to już nie jestem tego taki pewien, więc dla jasności jeszcze parę słów o działaniu układu dwutranzystorowego.
    Tranzystor regulujący prąd źródła ma w emiterze opornik Re, przez który przepływa praktycznie ten sam prąd, bo prąd emitera jest tylko nieznacznie większy od prądu kolektora. Kiedy prąd osiągnie taką wartość, że napięcie na Re będzie wynosić 0.6-0.7V (w zależności od temperatury), zacznie przewodzić drugi tranzystor i odbierze bazie tranzystora regulującego część prądu płynącego z baterii poprzez opornik Rb, zmniejszając tym samym prąd źródła. W ten sposób ustali się stan równowagi, w którym drugi tranzystor będzie kontrolował wysterowanie tranzystora regulującego i utrzymywał jego stały prąd niezależnie od oporności obciążenia R. Układ jest bardzo prosty i poprawnie zmontowany musi działać od razu, jego jedynym mankamentem jest zależność od temperatury taka jak zależność temperaturowa napięcia przewodzenia złącza baza-emiter (dlatego właśnie napięcie to określałem nie dokładnie a w przybliżeniu na 0.6-0.7V). Żeby było jasne to przy wzroście temperatury otoczenia prąd będzie malał o jakieś 3% na stopień Celsjusza, ale to jest bardzo prosty układ i nie pisałeś o jakiejś super rozdzielczości czy dokładności.

    0
  • #14 27 Mar 2014 00:56
    przemkiel
    Poziom 8  

    Jako wyjście z tego źródła wyznaczyłem sobie masę i Ic (schemat). Tak widziałem strzałkę która oznacza przepływ prądu ale trochę nie rozumiałem tego i przyjąłem że to będzie dodatni ładunek. Okazało się że wyjściem z mojego źródła było iC i masa zamiast iC i dodatnie napięcie z Vbat. Teraz widzę że pisałeś o tym w pierwszym poście ale nie dotarło do mnie na czas.

    Jednak zasmuce cię i zabiore wiarę w inteligentnych ludzi, nie do końca jestem pewien czy prąd mierze dobrze.

    Do ,,wyjścia" podłączam opornik 1k, miernikiem sprawdzam na nim napięcie i wychodzi od 0,5 do 0,17V. Mam to traktować jako mA zamiast V (w sensie że to jest ta moja poszukiwana wartość prądu?) Sprawdzam miernikiem ustawionym na pomiar napięcia stałego.

    PS: dzięki za cierpliwość

    0
  • #15 27 Mar 2014 02:12
    Mirek Z.
    Moderator

    Wystarczy już zaniżania poziomu forum, zamykam.

    0
  Szukaj w 5mln produktów