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

PIC32MX - Precyzyjny pomiar dużych napięć, wzmacniacz różnicowy zew ADC

cyber90 20 Paź 2014 19:54 1947 8
  • #1 20 Paź 2014 19:54
    cyber90
    Poziom 15  

    Witam, nie wiem czy umieszczam temat w dobrym dziale, bo narazie potrzebuję pomocy przy stworzeniu toru pomiarowego a później będzie obsługa przy pomocy mikrokontrolera. Więc tak chcę zmierzyć dosyć precyzyjnie napięcie z zakresu 0-500V (napięcie stałe). Aby otrzymać lepszą rozdzielczość wykorzystuję zew przetwornik ADC 13bit, dokładnie MCP3302 (napięcie ref 5V). Cały szkopuł tkwi w doprowadzeniu odpowiedniego napięcia do przetwornika. Pomysł jest taki aby wykorzystać wzmacniacz różnicowy. Schemat poniżej:
    PIC32MX - Precyzyjny pomiar dużych napięć, wzmacniacz różnicowy zew ADC

    Mierzymy napięcie w 3 zakresach. Pierwszy zakres umożliwia pomiar 0-10 V, w tym przypadku otrzymujemy bardzo dobrą rozdzielczość napięciową. Kolejny zakres to 0-100V i 0-1000V ostatni zakres zostanie zmieniony aby mierzyć do 500V. Po przekroczeniu zakresu czyli na wyjściu przetwornika pojawi się wartość 8192 (2^13) będzie to znak dla uc aby przy pomocy przekaźników zmienić zakres. Czy schemat który podałem zda swoje zadanie, otrzymam dosyć precyzyjne pomiary jeżeli wykorzystam precyzyjne rezystory i czy prąd płynący przez R3, R4, R5 nie spowoduje dużych spadków napięć ponieważ wartości rezystorów są dosyć duże. Rezystory na wejściu muszą być po 5Mohm. Może zamiast masy na wejściu V- doprowadzić jakieś napięcie? Nie rozumiem również jednego przekształcenia w wyliczaniu wzmocnienia:
    PIC32MX - Precyzyjny pomiar dużych napięć, wzmacniacz różnicowy zew ADC

    Jak obliczono Acl ?
    Z góry dziękuje za wskazówki.

    0 8
  • #2 20 Paź 2014 21:27
    vonar
    Poziom 28  

    Ale po co w ogóle stosujesz wzmacniacz w takiej konfiguracji zamiast zwykłych dzielników?

    0
  • #3 20 Paź 2014 21:54
    cyber90
    Poziom 15  

    Takie zostało przyjęte rozwiązanie, wiem że można by to zrobić w prosty sposób na dzielniku.

    0
  • #4 21 Paź 2014 00:38
    94075
    Użytkownik usunął konto  
  • #5 25 Paź 2014 12:00
    cyber90
    Poziom 15  

    Chodzi mi o pierwszy schemat. Stosuję wzmacniacz różnicowy ponieważ ma on dużą impedancję wej i małą imp wyjściową co za tym idzie dużą wydajność prądową wyjścia. Dokładność chcę uzyskać maksymalną jaką da się otrzymać. Oprócz napięcia niezrównoważenia, prądów wejściowych na co muszę jeszcze zwrócić uwagę? Posiłkuję się książką P. Góreckiego "Wzm. operacyjne". Chcę uzyskać pomiar napięcia stałego w zakresie od -250 do +250 V. Przeanalizowałem wpływ prądów wejściowych w spoczynku, przyjmując prądy polaryzacji 50pA (takie mniej więcej posiadają dobre wzmacniacze).

    PIC32MX - Precyzyjny pomiar dużych napięć, wzmacniacz różnicowy zew ADC

    Dobrze zrozumiałem wpływ prądów wejściowych w taki sposób oblicza się ich wpływ?

    Jeżeli rezystory R1 = R5 i R2=R6 z obliczeń wynika że prądy wejściowe nie mają w ogóle znaczenia. A jak jest w praktyce? Jeżeli mierzył bym jakieś napięcie pomijając (duże np. graniczne w moim wypadku 250V) jeszcze wpływ temperatury (co ma wpływ na napięcie niezrównoważenia) i pomijamy szumy.

    0
  • #6 25 Paź 2014 20:39
    94075
    Użytkownik usunął konto  
  • #7 28 Paź 2014 11:34
    cyber90
    Poziom 15  

    Ok wiem pierwszy schemat ma źle podłączone rezystory R6...8 powinny być za rezystorem R2, błąd przy rysowaniu. Są wzmacniacze na których wejście mogę podać różnicowe napięcie wejściowe 250V ? Na poszczególnych zakresach mam wzmocnienie 0.5, 0.05, 0.005. Na pierwszym zakresie podając napięcie na wejście 0 do 10V teoretycznie powinienem otrzymać na wyjściu napięcie od 0 do 5V. Na drugim zakresie napięcie wej od 0 do 100 i na wyjściu otrzymuję napięcie 0 do 5V itd. Do czynienia w praktyce z wzmacniaczami nie miałem jeszcze okazji, dlatego moje pytanie czy taki układ zadziała (czy są wzmacniacze o parametrach akceptujących takie napięcia wejściowe).

    0
  • #8 28 Paź 2014 13:28
    94075
    Użytkownik usunął konto  
  • #9 28 Paź 2014 21:43
    cyber90
    Poziom 15  

    Tak wiem, biorę te parametry pod uwagę. Jeżeli nie zdążą się przełączyć to wzmacniacz się nasyci i albo na wyjściu będzie napięcie zasilania ujemne albo dodatnie.
    Wystarczy jeżeli na wyjściu podam diodę zenera ?

    Sam wzmacniacz powinien wyglądać tak ale nie do końca rozumiem w jaki sposób obliczyć napięcie wyjściowe. Wzmacniana jest różnica napięć miedzy V1 i V2 a co się dzieje z napięciem z przy rezystorze R4?

    PIC32MX - Precyzyjny pomiar dużych napięć, wzmacniacz różnicowy zew ADC

    0