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

Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

15 Gru 2014 22:31 1914 27
  • Poziom 9  
    Witam!

    Projektuję układ, który z wykorzystaniem mini transformatorka przeniesie sygnał prostokątny dzięki czemu uzyskam dodatnią i ujemną połówkę.

    Układ wygląda następująco Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    10K rezystory to pull-downy, które zabezpieczają przed dziwnymi skokami przy włączaniu procka. we1 i we2 to PWM 400kHz 50% DC. we2 to sygnał komplementarny do we1.

    Sedno sprawy - na płytce stykowej przenoszony jest prostokąt na uzwojenie wtórne transformatorka po zlutowaniu na uniwersalnej przenoszone są jakieś dziwne impulsy o niskiej amplitudzie, ale częstotliwość się zgadza. Zmieniałem płytki, kynar zastąpiłem drutem ze skrętki, wydłużałem i skracałem ścieżki, ale dalej to samo. Zmieniałem elementy, ba nawet przenosiłem je 1 do 1 i na stykowej działa na uniwersalnej nie.

    Czy ma ktoś może jakiś pomysł czemu się tak dzieje ?

    pozdrawiam Mateusz
  • Poziom 43  
    Na tym schemacie nie ma szans aby prąd popłynął przez transformator - nie ma prawa działać. A jak załączysz którykolwiek tranzystor popłynie prąd zwarciowy i go spali.

    Wstaw dobry schemat.
  • Poziom 9  
    Powyższy schemat jest złożony na płytce stykowej i działa. Transformator to zwykł koralik ferrytowy nawinięty 1 do 1
  • Pomocny post
    Poziom 35  
    Na schemacie jest błąd. Tranzystor Q1 niema prawa "wyżyć", ulegnie uszkodzeniu. Taki układ zadziałał by gdyby plus zasilania był podłączony do środka pierwotnego uzwojenia, i to tylko wtedy, gdy rezystancja tego uzwojenia była dość duża, rzędu 20÷50Ω na jedną "połówkę".
    Najprawdopodobniej Kolega czegoś nie dorysował, możliwe, że zabrakło na rysunku rezystora pomiędzy plusem a kolektorem Q1. Bo nie przypuszczam, że kolektor Q2 też podłączony do +5V?. Jeżeli tak, to pierwotne uzwojenie jest poprostu zwarte, i jeżeli oba tranzystory nie uległy uszkodzeniu, to tylko dla tego, że żródło 5V ma małą wydajność, i jego rezystancja wewnętrzna służy za rezystor/rezystory ograniczające, których brak na schemacie.
  • Poziom 9  
    Hmm czyli możliwe, że działało na płytce stykowej z związku z rezystancją pomiędzy stykami( jest to stara płytka, która już swoje przeżyła). Wiem, że to raczej szukania dziury w całym bo są to teorie wręcz spiskowe, ale to jedyna rzecz, która różniła się pomiędzy płytką stykową a uniwersalną. Nawet gdy przy takim układzie z przypadku podłączyłem trafo na emiter to też widziałem przenoszony sygnał.

    Źródło +5V to zasilanie z płytki ewaluacyjnej, więc raczej niewielka jest wydajność takiego zasilania.

    Więc jeżeli mogę prosić o radę to czy wstawienie pomiędzy wyprowadzenia uzwojenia pierwotnego a kolektor(zasilanie) jakiegoś małego rezystora powiedzmy 22 ohm wystarczy?
    Jeżeli nie to czy mogę prosić o pomoc w naprawieniu tego układu?

    Dodano po 33 [minuty]:

    Hmm dziwne ale powyższa teoria chyba jest prawdziwa. Przeprowadziłem symulacje i rzeczywiście jeżeli zastosuję układ jak na pierwszym rysunku to na oscylu nie mam totalnie nic. Po podłączeniu małej rezystancji na kolektor zaczynam widzieć sygnał.

    Przetestuję to na rzeczywistym układzie ale moje "puzzle" zaczynają się układać w całość. Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej
  • Poziom 9  
    Bardzo dziękuję za pomoc. W domu sprawdzę poprawność przemyśleń w rzeczywistości, ale wszystko wydaje się nabierać kształtów. Zaskoczony tylko jestem jak duża ta rezystancja musiała być na stykówce :|

    Jeszcze raz dziękuję bardzo. Marian - projekt jest na zasadzie - bo chcę zrozumieć i się pobawić - więc na pewno pobawię z innymi rozwiązaniami :)
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Może nie musiała być duża - kwestia, jakie napięcia były wykrywane. Zmiana prądu tranzystorów (wyłączenie prądu I w jednym, włączenie prądu I w drugim) powoduje zmianę napięcia między ich kolektorami o 2*I*R (R to oporność między kolektorem, a zasilaniem) i prawie taki sam skok napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora; następnie napięcie zanika ze stałą czasową L/(2*R) (L to indukcyjność uzwojenia transformatora). Dziesiątki omów to by było sporo; oporności rzędu oma zmierzyłem w nowym pojemniku na baterie (wygląda na to, że kontakty baterii wykonano z drutu oporowego).
  • Poziom 9  
    To jest urok elektroniki i chyba wszystkich nauk - człowiek uczy się całe życie a najlepiej na własnych problemach, zagwozdkach. Wykrywane napięcia były małe - rzędy 200-300mV. Więc ma to ręce i nogi. Coś co było problemem nagle okazuje się pomagać i pozwalać układowi działać.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    A tranzystor bez ograniczenia prądu mógł przewodzić ze 150mA, przy stykach o oporności 1 oma wychodzi 150mV - może oporność była nieco ponad 1 om. Ale lepiej ograniczyć prąd do 100mA - dając dwa oporniki po 91 omów (albo ciut większe), albo odczep ze środka uzwojenia i od niego opornik 47 omów do zasilania. Z dwoma opornikami przez cewkę płynie połowa prądu tranzystora, z odczepem cały prąd płynie przez pół uzwojenia.

    Osobna sprawa: przy nagłej zmianie prądu płynącego przez cewkę transformatora mogą powstawać jakieś poszarpane przebiegi, jeśli to przeszkadza, to może na to pomóc dołączenie opornika równolegle do cewki. Sensowną wartością może być około 100 omów (jeśli od końców cewki są oporniki 100 omów do zasilania, to biorąc pod uwagę, że tranzystor w stanie włączenia ma mały opór, już uzyskamy odpowiednią oporność tłumiącą).
  • Poziom 9  
    Wow :D tak konkretnej odpowiedzi się nie spodziewałem. Bardzo dziękuję :)
    W domu mam już nawinięty ten koralik i 100 ohm rezystory. Dlatego pozostanę przy wersji bez odczepu i 100ohm rezystory wstawię. Poszarpany przebieg nie jest problemem ale jeżeli zajdzie taka potrzeba by to naprawić to będę pamiętał o radzie :) Dzięki!

    Dodano po 5 [godziny] 54 [minuty]:

    Hej,

    Po wlutowaniu tych rezystorów 100ohm na kolektor otrzymałem taki przebieg:

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Nadal nie jest to prostokąt. Rezystory te co prawda są 0,25W a wydaje mi się, że conajmniej powinny być 0,5W ale nie wiem czy to ma jakieś znaczenie. Czy mogę Was znów prosić o pomoc ? Skąd taki przebieg się wziął skoro wg symulacji powinien być prostokąt.

    pozdrawiam

    Mateusz
  • Specjalista elektronik
    A jakim sygnałem sterujesz tranzystory i gdzie zarejestrowałeś taki przebieg? Bo mierzyć można np. na kolektorach, na uzwojeniu wtórnym...

    Oporniki 0.25W wystarczą - przy podłączeniu do 5V w takim oporniku wydzieli się akurat moc znamionowa, a przecież nie ma na nich stale 5V.
  • Poziom 9  
    Na bazę leci PWM prostokąt 400kHz 50%DC. Taki przebieg zarejestrowałem na uzwojeniu wtórnym bez obciążenia - sonda do jednej nogi a krokodylek do drugiej.
  • Poziom 9  
    Będę musiał tak zrobić, ale jutro bo muszę przerobić płytkę by łatwo się wpinać z oscylem. Na szubko lutowałem i nie zostawiłem sobie test-pointów a nie chcę niczego zewrzeć.

    Dziś dostałem też nowe koraliki to spróbuję je nawinąć i zmienić z tym obecnym.

    Na węzłach łączących wyjście z uC Rb i R_pulldown są takie przebiegi - odpowiednio jeden na jednym tranzystorze a drugi na drugim.

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Dodano po 7 [minuty]:

    Hmm a czy możliwe jest to, że takie zniekształcenie wprowadza sama sonda ? Mam taki tani oscyloskop dołączany przez USB Hantek i widzę, że gdy zmniejszam podziałkę to sygnał coraz bardziej przypomina prostokąt

    Dodano po 3 [minuty]:

    Udało mi się zmierzyć sygnał na kolektorze jednego z tranzystorów.
    Martwi mnie trochę, lecz nie wiem czy słusznie ten offset w górę, jak na moje laickie oko jakaś dziwna składowa stała nie wiedzieć skąd.

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Dodano po 9 [minuty]:

    Wg symulacji takiej składowej stałej nie powinno być, więc zaczynam się zastanawiać skąd się ona wzięła :|
  • Pomocny post
    Poziom 35  
    Częstotliwość 400kHz jest to stosunkowo duża częstotliwość, kabel i sonda (w tanim) oscyloskopie może mieć duży wpływ na kształt mierzonego przebiegu. Moim zdaniem trzeba wziąść "poprawkę" na to. Jeżeli wychodzi coś zbliżonego do prostokąta, to już jest dobrze, układ działa.
    Mam też "tani" radziecki jeszcze oscyloskop, i tam w sondzie jest możliwość doregulowania kształtu przebiegu w zależności np. od długości i rodzaju kabla na podstawie wzorcowego przebiegu 1kHz z tegoż oscyloskopu. Jest specjalny punkt pomiarowy. Regulacji dokonuje się małym trymerkem w sondzie.
    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej
    Taką sondę można sobie łatwo zbudować we własnym zakresie.
  • Poziom 9  
    Ok. To może i by wyjaśniało jedną rzecz, ale martwi mnie ta składowa stała a właściwie to skąd się wzięła. Myślisz (myślicie) że 100nF na bazę i 10uF między kolektor a uzwojenie pierwotne może pomóc z tym ?
  • Poziom 35  
    Nie wiadomo do czego ten układ ma służyć, ale pomijając to, cały urok systemów cyfrowych, no bo z takim mamy do czynienia z racji przebiegów prostokątnych, polega na tym, że są one nie wrażliwe na wszelkiego typu zakłócenia analogowe.
    Mając wyselekcjonowany potrzebny przebieg nawet tylko zbliżony do prostokąta, można bardzo łatwo go poprawić w następnym stopniu, chociażby przez zastosowanie przerzutnika Szmitta, i mamy wtedy idealny prostokąt do dalszej obróbki.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Martwi mnie trochę, lecz nie wiem czy słusznie ten offset w górę, jak na moje laickie oko jakaś dziwna składowa stała nie wiedzieć skąd.

    Wg symulacji takiej składowej stałej nie powinno być, więc zaczynam się zastanawiać skąd się ona wzięła Neutral
    Transformator jej nie "widzi" bo różnicowo jej nie ma, na wyjściu transormatora też jej nie będzie.

    Jakto w symulacji nie było, musiała być, wg teorii być musi jeśli zasilanie jest niesymetryczne i brak kondensatorów. Chyba że składową stałą nazywasz napiecie nasycenia tranzystorów?

    Ten przebieg od góry jakiś zbyt płaski, przesterowałeś socyloskop?
  • Poziom 9  
    @Jarek symulacja była robiona w MultiSimie a zauważyłem, że on czasami dziwne rzeczy pokazuje( choć możliwe, że i ja go źle używam). Wrzuciłem układ do LtSpice i wygląda to podobnie jak u mnie.
    Oscyloskop może się przesterował trochę, muszę dziś powtórzyć pomiary.

    @Marian

    Układ ten ma być częścią regulatora wilgotności gleby. Wykorzystana zostanie metoda czteropunktowa - z uzwojenia wtórnego przez elektrody wprowadzony zostanie do gleby sygnał, a pomiędzy te dwie elektrody zostaną wprowadzone dwie kolejne pomiarowe. Przebieg zmienny potrzebny jest do tego aby ograniczyć zjawisko elektrolizy i wydłużyć żywotność elektrod. PWM podaję z procesora a poprzez ADC będę mierzyć występujące napięcie. Użytkownik po wprowadzeniu do gleby o idealnej wilgotności naciska przycisk i bieżąca wartość zostaje zapisana jako wzorcowa i staje się punktem odniesienia do dalszych pomiarów (ale to już część czysto programowa)

    Co do dalszej obróbki to zastanawiam się dokładnie jak to zrobić bo mam kilka opcji, które będę testować przez ten weekend, która będzie najbardziej efektywna, gdyż chcę mieć jeszcze możliwość regulowania wzmocnienia sygnału wyjściowego do ADC gdyby gleba była bardzo sucha - niskie napięcie.

    Pierwsza opcja opiera się o półokresowy prostownik idealny.

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Druga opcja to wykorzystanie wzmacniacza różnicowego na WO a potem wzmacniacza nieodwracającego z regulowanym wzmocnieniem. ( pierwsza część układu zawsze jak na powyższym rysunku)

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Trzecia opcja to wykorzystanie normalnego prostownika na diodach a potem znowu wzmacniacza nieodwracającego z regulowanym wzmocnieniem

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    W sumie to TL082 i podobnych mam od groma i trochę w domu więc Schmitta mógłbym złożyć. Zapewne jest jeszcze masa innych możliwości np złożenie prostownika idealnego pełno okresowego, ale na chwilę obecną powyższe wydają mi się najrozsądniejsze. Część skoków napięcia "odfiltruję" w programie poprzez zbieranie powiedzmy setki próbek i szukanie maksimum w programie. Dopiero zbieram doświadczenie z takimi zabawami, więc pomysły rozwiązań raczej wolno mi przychodzą do głowy.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Co do dalszej obróbki to zastanawiam się dokładnie jak to zrobić bo mam kilka opcji, które będę testować przez ten weekend,
    Na wszystkich twoich rysunkach wygląda to jak układ do pomiaru bardzo małych rezystancji, niezależnie co podłączasz do obróbki sygnału.
  • Specjalista elektronik
    Stosując diody na wejściu uzyskujesz bardzo duże błędy pomiaru - jeśli sygnał jest mały, to najlepiej byłoby wzmacniać sygnał zmienny i przetwarzać go na ADC, synchronizując przetwarzanie z sygnałem doprowadzanym do gleby (dwa, albo trzy przetwarzania na okres - pożądany jest raczej szybki ADC, niż dokładny). A jeśli impedancja źródła sygnału może być bardzo duża, to na wejściu należy zastosować układ wzmacniacza pomiarowego.
  • Poziom 9  
    Rezystancja gleby wilgotnej zmierzona tak orientacyjnie to około 8K-10K więc raczej o małych rezystancjach tu nie ma mowy. Przetwornik w STM32F100 do cudów nie należy, ale powinien się nadać. Nie ma być to dokładny układ raczej ma orientacyjnie wyłapywać pewne punkty zmian. W tym wypadku coraz więcej pytań mi się rodzi - jak ten wyjściowy przebieg z gleby przetworzyć by najefektywniej podać go na pin ADC
  • Poziom 9  
    W ramach info :) przy 100Ohm na kolektorze sygnał jak już widzieliście nie przypominał prostokąta nic a nic. Po pewnym czasie obserwacji zauważyłem, że sygnał lekko pulsuje, przestawiłem podstawę czasu na oscylu na 200ms i zauważyłem, że wygląda to tak jakby sygnał był dodatkowo nałożony na inny sygnał zmienny. Po zmianie rezystora kolektorowego na 10ohm problem zniknął, sygnał nie pulsował, ale znacząco spadła amplituda. Podmieniłem znów rezystor na 22ohm - efekt - sygnał bliski prostokątowi, brak pulsacji i amplituda Vpp prawie 5V. Więc jeden problem z głowy.

    Wrzuciłem sondy do doniczki i zobaczyłem przebieg pomiędzy dwoma środkowymi. Wygląda to obiecująco. Poskładam całość do kupy i zabieram się za ten układ wejściowy ADC
  • Poziom 9  
    Hej,

    Złożyłem sobie coś takiego:

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Działa to całkiem fajnie, wyraźnie widzę zmianę,gdy podleję ziemię.Rezystor w pętli drugiego stopnia zmienię na potencjometr, ale zauważyłem znów dziwne pulsacje sygnału wyjściowego - oczywiście nie te wynikające z częstotliwości sygnału PWM. Po zwiększeniu podstawy czasu na 50ms wygląda to tak:

    Odmienne działanie na płytce stykowej i uniwersalnej

    Zastanawiam się z czego to się bierze. Zapewne wychodzą tu moje braki z podstaw na temat działania WO, ale czy ktoś mógłby mi wytłumaczyć czemu tak jest i czy można sobie z tym poradzić ? Podejrzewam, że to jakieś tętnienia mogą być, ale no chyba zbyt duże są.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Zastanawiam się z czego to się bierze. Zapewne wychodzą tu moje braki z podstaw na temat działania WO, ale czy ktoś mógłby mi wytłumaczyć czemu tak jest i czy można sobie z tym poradzić ?
    Częstotliwość 50Hz - to zakłócenia spowodowane bliskością przewodów i urządzeń zasilanych z sieci energetycznej.

    Możesz to filtrować filtrem górnoprzepustowym, albo pozbyć się używając prostownika synchronicznego.
  • Poziom 9  
    No tak, teraz i Ty Jarek i mój kumpel mnie uświadomiliście cóż to za ustrojstwo. Dzięki za pomoc :)
    Ale ogólna idea prostowania i wzmocnienia wydaje mi się dobra. złożyłem ten układ ze wzmacniaczem różnicowym ale średnio on działał dlatego ten mi przyszedł do głowy