Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Liczenie impulsów prądowych z cewki

haael 04 Dec 2015 16:17 849 16
  • #1
    haael
    Level 11  
    Witam.

    Mam silnik, którym steruję i chcę także mierzyć jego obroty. Wymyśliłem, że najprościej będzie zliczać impulsy, które cewka oddaje po zaniku zasilania.

    Ogólniej: chcę mieć układ, który policzy impulsy dużego prądu z dowolnej cewki.

    Wydaje mi się, że najprościej będzie włączyć w ten obwód transoptor. Prąd z cewki przejdzie przez diodę a wyjście tranzystora można podłączyć do procesora. Teraz moje pytanie: w jaki najlepszy sposób sprawić, żeby przez diodę transoptora przepływał odpowiedni prąd?



    Chcę zabezpieczyć diodę JFETem. Muszę teraz wymyślić najlepszy sposób, żeby podłączyć to do cewki.

    Załączyłem plik z moimi przykładowymi schematami.

    W pierwszym chcę podłączyć diodę Schottky'ego i zbocznikować mój układ rezystorem o takim oporze, żeby przy typowym prądzie na LEDzie odłożyło się odpowiednie napięcie (jakieś 3V). Tylko ten rezystor będzie się grzał i będzie musiał być duży.

    W drugim zamiast rezystora dałem diodę Zenera, która wymusi odpowiednie napięcie 3V. Ale ta dioda ma jakąś pojemność i impuls może mi przebić LED.

    W trzecim dałem zwykłą diodę o dość dużym spadku (3V). Teraz to ta dioda będzie się grzała.

    Które rozwiązanie jest najsensowniejsze?
  • #2
    strikexp
    Level 27  
    Nie jest to dobry sposób...
    Obroty mierzy się enkoderem, nawet takim prostym wydrukowanym na folii i z 2 zestawami dioda+fototranzystor.
    Albo ewentualnie czujnikiem prądu(hall effect) z charakterystyki silnika, ponieważ prąd jest proporcjonalny do obrotów i momentu.
  • #3
    haael
    Level 11  
    Enkoder odpada, ponieważ chcę móc mierzyć impulsy z dowolnej cewki. Silnik to tylko przykład.

    Nad czujnikiem Halla się zastanowię.
  • #4
    strikexp
    Level 27  
    Ostatnio też chciałem robić takie pomiary, problem w tym że już mała cewka z przekaźnika potrafi wygenerować z 5V ponad 300V. Musisz mieć porządny wysokonapięciowy sprzęt do takich pomiarów.

    Pytanie więc jaki to silnik i co właściwie chcesz mierzyć w tym impulsie (ilość, czas, napięcie)? Może to być proste lub szalenie trudne.
  • #5
    haael
    Level 11  
    Podałem silnik tylko jako przykład. Chcę mierzyć impulsy prądowe z dowolnej cewki. Nie musi to być silnik, może to być dzwonek albo co innego.

    Interesuje mnie tylko ilość impulsów w jednostce czasu. Prąd i długość nie ma znaczenia.
  • #6
    strikexp
    Level 27  
    Więc robisz typowe zabezpieczenie przeciw przepięciom, czyli dioda równoległa z cewką ale wpięta zaporowo. Jak uzbierasz tych diod kilka (najlepiej schottky) to będzie na nich spadek napięcia rzędu 4V. Wtedy wystarczy wpiąć równolegle z tymi diodami, szeregowy układ dioda LED + 1 zwykła i rezystor ograniczający prąd do 10mA.
    Spadek napięcia na szeregowo połączonych diodach powinien spowodować idealne zasilanie LEDa w czasie impulsu. A nieograniczony prąd tych szeregowych diod powinien zabezpieczyć od przepięć i nadmiarowego napięcia LEDa.
    Przynajmniej tak teoretycznie, może coś mi sie pokręciło :P

    Pozostaje tylko pytanie czy czas świecenia LED będzie odpowiednio długi aby fotoelement zareagowal. Może lepiej od razu zastosować szybki transoptor?
  • #8
    haael
    Level 11  
    Quote:
    A co masz z tej cewki? Jakie napięcie, prąd, czasy impulsów? Czy masz wspólną masę z procesorem?

    Nie mam wspólnej masy z procesorem. Dlatego wsadziłem transoptor. Nad napięciem i prądem nie mam kontroli; w ostateczności mogę spróbować policzyć energię jednego wyładowania. Częstotliwość rozładowań rzędu kiloherców.

    Quote:
    Jak uzbierasz tych diod kilka (najlepiej schottky) to będzie na nich spadek napięcia rzędu 4V. Wtedy wystarczy wpiąć równolegle z tymi diodami

    Czyli coś najbliżej opcji 3 z mojego schematu. Może zamiast drabinki diod Schottky dać jedną zwykłą wysokoprądową diodę nie-Schottky? Skoro celem jest zwiększenie spadku napięcia, to chyba wyjdzie na to samo.

    Podczerwona dioda transoptora zapala się mniej więcej przy 0,8V.
  • #9
    strikexp
    Level 27  
    Dioda Schottky jest dlatego że szybciej reaguje. Zanim diody zaczną przewodzić to napięcie będzie rosło. A jak wzrośnie za bardzo to może być jakieś przebicie.
    Jak Ci nie szkoda transoptora to mozesz spróbować ze zwykłymi diodami. Najlepiej LEDa i rezystor wpiąć szeregowo pomiędzy koniec cewki a przedostatnią diodę w szeregu. Dzięki temu teoretycznie napięcie LED nie ma prawa wzrosnąć ponad spadek na diodach. Bo jakbyś zrobił tak jak wcześniej pisałem, to napięcie mogłoby być wyższe z powodu szybszego zadziałania diody w szeregu z LED i rezystorem. A tak to czas załączenia obu obwodów zależy od jednej ostatniej diody.
  • #10
    haael
    Level 11  
    A co powiedzielibyście na takie coś?

    Liczenie impulsów prądowych z cewki

    Wartości trzeba by było tak dobrać, żeby tyrystor otworzył się dopiero jak przez diodę przepłynie jakiś prąd.
  • #11
    strikexp
    Level 27  
    Nie rozumiesz że w takim impulsie będą napięcia tysięcy woltów? Jeśli dioda nie zadziała wystarczająco szybko i nie wytrzyma dużego prądu to zwyczajnie nastąpi przebicie.
  • #12
    haael
    Level 11  
    Rozumiem. Ale widziałem układy, gdzie tyrystor był używany właśnie do zabezpieczania LEDów przed przepięciami. Więc może jest w stanie zadziałać wystarczająco szybko.
  • #13
    _jta_
    Electronics specialist
    :arrow: #9 Dioda Schottky jest dlatego że szybciej reaguje. :arrow: #11 Jeśli dioda nie zadziała wystarczająco szybko [...]
    Wystarczy niewielka pojemność, i narastanie napięcia spowolni się na tyle, że nie trzeba będzie Schottky - a może nawet wystarczy pojemność własna diody? A jak chodzi o bardzo krótkie czasy, to istotną rolę odgrywa indukcyjność połączeń - jak kilka diod połączy się szeregowo, to będzie większa.

    Do zabezpieczeń przed dużymi impulsami o krótkim czasie narastania wymyślono warystory i transile. A przede wszystkim sygnał powinien przychodzić poprzez opornik, najlepiej z szeregową cewką, albo nie za krótkimi połączeniami (ich indukcyjność rozciągnie impuls).

    Myślę, że można zrobić układ, który wytrzyma uderzenie pioruna (choć moim kolegom się nie udało zrobić układu półprzewodnikowego, który by wytrzymał przebicie w generatorze dającym ponad 2MV) - ale to by było wytaczanie armaty do zabicia muchy, cewka daje dużo mniej.
  • #14
    haael
    Level 11  
    Mówisz, żeby włączyć indukcyjność szeregowo z diodą LED?
  • #16
    jarek_lnx
    Level 43  
    Quote:
    Więc robisz typowe zabezpieczenie przeciw przepięciom, czyli dioda równoległa z cewką ale wpięta zaporowo.
    Jeśli to cewka zapłonowa to nie mozna "gasić" przepięć bo i iskry nie będzie.

    Ze względu na to że napięcia są wysokie, na wejściu zastosował bym zestaw szeregowo połączonych rezystorów (o odpowiedniej wytrzymałości napięciowej) o duzej wartości, a za nimi wzmacniacz na tranzystorze i z tego sterowany transoptor.
    Załóżmy że damy 100kΩ a więc przy przepięciu 20V popłynie 0,2mA co wystarczy do zświecenia LED'a w transoptorze z wystarczającym prądem, a jeśli na wejściu pojawi sie 5kV to popłynie 50mA co baza tranzystora wytrzyma, a prąd kolektora będzie taki sam jak poprzednio, ustalony innym rezystorem.

    Niektóre obrotomierze miały na wejściu wzmacniacz na jednym tranzystorze, a za czujnik robił kawałek drutu nawinięty na przewodzie zapłonowym, działało to dzięki sprzężeniu pojemnościowemu.
  • #17
    _jta_
    Electronics specialist
    Nie jest dla mnie jasne: czy przewód zapłonowy ma ekran, czy tylko izolację? Jeśli to drugie, to znając wymiary (średnica przewodu wewnątrz, średnica izolacji) i materiał izolacji (pewnie polietylen, albo PVC) można łatwo wyliczyć, jak będzie działał taki czujnik. I jest on dużo lepszy od oporników.