logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Użycie bocznika z amperomierza 20A do pomiaru prądu przez mikrokontroler (uC)

bogiebog 17 Maj 2016 01:19 1638 8
  • #1 15679476
    bogiebog
    Poziom 43  
    Posty: 24793
    Pomógł: 2569
    Ocena: 1528
    Czy moge użyc bocznik z amperomierza 20A (taki za 10pln do zabudowy) do pomiaru prądu przez uC ?

    czy musze wymontować z tego amperomierza wewnętrzny bocznik ?
    czy też moge puścić napięcie na zaciskach amperomierza wprost do pinu analogowego uc ? (być może przez opamp do dopasowania napięcia do 5V)
  • Pomocny post
    #2 15679497
    kassans
    Poziom 32  
    Posty: 1817
    Pomógł: 130
    Ocena: 410
    Najlepiej zainteresować się modułem ACS712 jest to układ który mierzy prąd ( hall effect) i daje na wyjściu napięcie które akceptuje mikroprocesor oraz dodatkowo izoluje układ :)
  • #3 15679670
    bogiebog
    Poziom 43  
    Posty: 24793
    Pomógł: 2569
    Ocena: 1528
    Gdyby amperomierz nadał się jak mniemam to efektem ubocznym byłoby wyświetlanie wartości prądu.

    EDIT: Prąd bedzie sterowany PWM-em, czy w takim wypadku
    - ACS712 podejdzie ?
    - amperomierz 30A podejdzie ?
  • #4 15679918
    kassans
    Poziom 32  
    Posty: 1817
    Pomógł: 130
    Ocena: 410
    ACS712 Mierzy prąd do 30A AC jak i DC. Wystarczy zapoznać sie z nota katalogową.
  • Pomocny post
    #5 15680164
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22555
    Pomógł: 4165
    Ocena: 6036
    ACS712 jest wygodny w uzyciu ale bocznik tez ma swoje zalety.

    Większość boczników ma klasę 0,5% a ACS712 w wersji 20A ma czułość określoną z dokładnościa ±4%
    ACS712 w wersji 20A ma 11mVpp szumu (w paśmie do 2kHz) co przekłada sie na 110mA podczas gdy w bocznik praktycznie nie szumi, przy pomiarze bardzo małych prądów przeszkadzać mogą tylko napięcia termoelektryczne na połaczeniach, ale to są µV
    Boczniki zazwyczaj maja czułość 60mV lub 75mV (dla pełnego zakresu) co wymaga kilkudziesieciokrotnego wzmocnienia.
    Spadek napięcia na boczniku to wspomniane 60-75mV, ACS712 choć nie wymaga do dzialania spadku napiecia to jednak jakąś rezystancję ma (1,2mΩ) więc mozna się spodziewać spadku napięcia 24mV przy 20A
  • #6 15693256
    bogiebog
    Poziom 43  
    Posty: 24793
    Pomógł: 2569
    Ocena: 1528
    Jak wzmocnić sygnał z bocznika ? Gdzie dać filtr RC do wygładzania sygnału PWM ?

    Jak bocznik przy 20A ma 70mV to odcięcie będzie przy 10A (35mV)
    Zmierzyłem spadek V na boczniku, przy 8A jest 0.135V, czyli przy 20A będzie 0.5V.

    1) bocznik => opamp-wzmacniacz => RC filtr => opamp-komparator => 0/1 (5V logic)

    czy też

    2) bocznik => RC filtr => opamp-wzmacniacz => opamp-komparator => 0/1 (5V logic)

    Opamp-komparator ma regulowane V ref w celu ustawienia prądu przeciążenia.

    Mi sie wydaje że opcja 1 jest poprawna/lepsza, ponieważ mamy 'mały' sygnał z bocznika i trudno by było dobrać filtr RC.


    Jakie wartości R/C w filtrze ?
  • Pomocny post
    #7 15694087
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22555
    Pomógł: 4165
    Ocena: 6036
    Cytat:
    Zmierzyłem spadek V na boczniku, przy 8A jest 0.135V, czyli przy 20A będzie 0.5V.
    Sporo, zmierzyłeś podłączając oddzielne przewody prądowe i oddzielne do pomiaru napięcia?
    Można rozważyc użycie komparatora bez wzmacniacza.

    Opcja 1 ma tę wadę że trzeba uważać na SR i GBW wzmacniacza - wzmacniacz musi byc na tyle szybki zeby poprawnie przenieść PWM, o ile ograniczone GBW to dodatkowa filtracja, to już SR moze dać nieliniowe efekty.

    Cytat:
    Jakie wartości R/C w filtrze ?
    A jaka częśtotliwosś PWM jak dokładnie chcesz ją przefiltrować i jakie opóźnienie dopuszczasz?

    Czy świadomie wybrałeś to zeby komparator reagował na wartość średnią zamiast szczytowej?
  • #8 15694504
    bogiebog
    Poziom 43  
    Posty: 24793
    Pomógł: 2569
    Ocena: 1528
    jarek_lnx napisał:
    Sporo, zmierzyłeś podłączając oddzielne przewody prądowe i oddzielne do pomiaru napięcia?

    Nie bardzo rozumiem,
    jak odłącze voltomierz od zacisków amperomierze to wskazanie amperomierza nie ulega zmianie

    PWM 500 hz - 2K hz,
    Częstotliwość PWMa raczej nie będzie miała wpływu, ale zobcza PWM-a które zawierają wysokie Mhz.


    Tak, wydaje mi się że musze średnią brać przy PWM-ie, a nie muszę ?
    Średnia wydaje mi się lepszym wskaźnikiem przeciążenia niż szczytowa.

    EDIT:

    Ciekawie i wartości R w opampach i odpowiedzi na Mhz tutaj https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3102526.html

    EDIT:
    Jak zaprojektować filtr aby tętnienia nie były większe niz 10% ?

    EDIT:
    http://www.allegromicro.com/en/Design-Center/...Output-When-Using-Hall-Effect-Sensor-ICs.aspx
    Świetnie praktyczny przykład jak obliczyć filtry 1szego/2giego rzędu dla zadanych wartości tętnień sygnału.

    EDIT:
    Do f-PWM nie jestem 'przywiązany' (500-10k hz), ale widzę żeby mieć małe tęteninia to powinna być jak największy f-pwm.
    Opóżnienie filtra 20-50 [ms] (przy załączaniu PWM od 0% do 50%, do osiągniecia 90% wartości sygnału)

    EDIT: Czytam że użycie filtra 2 rzędu to same zalety. A gdzie wady ?, bo przecież nie ma nic za darmo ?
  • #9 15702056
    bogiebog
    Poziom 43  
    Posty: 24793
    Pomógł: 2569
    Ocena: 1528
    bogiebog napisał:
    Zmierzyłem spadek V na boczniku, przy 8A jest 0.135V, czyli przy 20A będzie 0.5V.

    oppps, pomyłka, przy 20A będzie 0.337 V,

    hmmm.... coś za dużo tej mocy tutaj się wydziela,
    to jest amperomierz 30A, zatem przy 30A spadek będzie 0.5V to jest 15 [W] !!!!

    Czy to możliwe aby taka moc mogła być rozproszona w 8cm amperomierzu ?

Podsumowanie tematu

✨ Użytkownik pyta o możliwość użycia bocznika z amperomierza 20A do pomiaru prądu przez mikrokontroler, zastanawiając się, czy należy usunąć wewnętrzny bocznik amperomierza. W odpowiedziach zasugerowano zastosowanie modułu ACS712, który mierzy prąd i dostarcza napięcie akceptowalne dla mikrokontrolera, a także izoluje układ. Wskazano na różnice w dokładności pomiarów między bocznikiem a ACS712, gdzie boczniki oferują lepszą precyzję, ale wymagają dodatkowego wzmocnienia sygnału. Użytkownik rozważał różne konfiguracje obwodów z opampami i filtrami RC do przetwarzania sygnału PWM, a także omawiał kwestie związane z mocą wydzielającą się w amperomierzu.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA