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

Wskaźnik przepływu prądu.

30 Mar 2017 12:19 4476 55
  • Poziom 9  
    Witam, chciałem rozwiązać następujący problem: w jednym urządzeniu znajduje się kilka podzespołów, które nie zawsze są używane. Gdy któryś z nich zacznie być używany tzn. zacznie pobierać prąd, ma się zapalić dioda sygnalizująca. Wiem że najłatwiej zamontować przełączniki ale przy większych prądach się grzeją i z czasem przestają dobrze łączyć, pomijam już fakt że zajmują dużo miejsca na panelu obudowy. Załączam schemat, proszę o opinie czy układ będzie spełniał swoje zadanie, może wymyślicie coś prostszego ;)
  • TestoTesto
  • Poziom 21  
    Zacznijmy od tego, jakiego rzędu prądy mogą wystąpić w obwodzie? Przy jakim prądzie ma się zapalić kontrolka? Jaki dopuszczasz maksymalny spadek napięcia na elemencie pomiarowym? To napięcie 30V jest stabilizowane?
  • Poziom 9  
    zasilanie +30v stabilizowane, prąd płynący przez układ 0-5A. Chodzi o to aby układ zareagował na jakikilwiek pobór prądu przez obciążenie. powiedzmy że przyjmniemy minimalny prąd za 10 mA.( PS przy diodzie zenara 3,6v zamiast 3,6k). chodzi też o to aby układ nie ograniczał w żaden odczywalny sposób przepływu prądu, myslałem nad przekaźnikiem ale wymaga min 3 v zasilania, co przy prądzie 5 A daje 15 W zmarnowanej energii :( czy układ będzie działał? jesli nie to jak go zmodyfikowac?
  • Poziom 9  
    Nie wpadłem na to ale jakoś nie podoba mi się realizacja tego. Gruby drut wokół czujnika który penie bedzie sie przemieszczał, porównywanie napięć, poza tym hallotron kosztuje 10-12 zł. potrzebuje 5-6 takich układów więc trochę drogo. Zostańmy przy wzmacniaczach operacyjnych.
  • Poziom 35  
    Potrzebny jest po prostu "amperomierz" włączony w każdą gałąż do której jest podłączony jakiś tam odbiornik. Każdy odbiornik będzie pobierał określoną wartość prądu. Takim dość dokładnym amperomierzem jest kontaktron, którego styk ruchomy to nic innego jak wskazówka miernika elektromagnetycznego (nie mylić z miernikiem magnetoelektrycznym). Dokładność takiego "miernika" kontaktronowego jest lepsza niż 0,5A. Po prostu po przekroczeniu pewnego prądu styk uruchamia kontrolkę i po problemie. Cewka w tym przypadku nie stanowi problemu, jest to z reguły kilka zwojów, a czułość można regulować przez przesuwanie kontaktronu przylutowanego jednym końcem do wspornika dającego się wyginać. Przy przemyślanym montażu niema obaw o przypadkowe przemieszczenie czy nie stabilność pomiaru.
    Tu są dwa przykłady wykorzystania kontaktronów do wykrywania prądu przeciążenia, wykrywania zaniku prądu, oraz sposoby montażu:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=8097059#8097059

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=5150294#5150294
  • TestoTesto
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Metoda pomiaru napięcia na diodzie z równoległym opornikiem jest niezła pod względem zakresu prądów, jej ceną jest spadek napięcia na diodzie - byłby mniejszy, gdyby użyć diody Schottky, ale wtedy minimalny prąd, jaki będzie wykrywany, wyjdzie większy. Wszelkie rozwiązania z hallotronami, czy kontaktronami będą wykrywać dopiero spore prądy, albo będą wymagać cewki o dużej ilości zwojów. Może rdzeń toroidalny z perminvaru z dodatkową cewką, przez którą przepuszcza się niewielki prąd przemienny - polaryzacja rdzenia przez pole wykrywanego prądu spowoduje brak przemagnesowywania przez ten prąd przemienny - ale to już by była dość zaawansowana konstrukcja, no i perminvaru nie kupisz w sklepie za rogiem.

    Natomiast w wersji z #1 trzeba zwrócić uwagę na zakres napięć wejściowych i wyjściowych wzmacniacza operacyjnego - NE5532 zasilany z 30V zapewnia zakres napięć wejściowych od 3V do 27V, więc albo trzeba by mieć dodatkowe napięcie do jego zasilania, albo użyć wzmacniacza, który ma zakres napięć wejściowych do +zasilania, albo przesunąć napięcia używając dzielnika z oporników, a można też zrobić układ na tranzystorach, jak na diodzie masz nawet tylko 0.1V, to już da się to odróżnić od 0; no i nie należy oczekiwać, że wzmacniacz da na wyjściu potencjał powyżej +zasilania - na schemacie z #1 byłoby to potrzebne, żeby uzyskać zero napięcia między wejściami wzmacniacza...
  • Poziom 9  
    dzieki, jest to dobry pomysł na zabezpieczenie przeciwzwarciowe ale mi potrzeba czułości kilkudziesieciu mA. najwyzej będę musiał trochę poeksperymentować na płytce stykowej.

    Dodano po 11 [minuty]:

    Rzeczywiście jta, głupi bląd z tym napięciem ale da się to rozwiązać aby wzmacniacz zamiast podwyższać napiecie na drugim wejściu obniżał na pierwszym. zaraz wrzucę poprawiony schemat.
  • Specjalista elektronik
    Jak masz stabilizowane 30V, to do układu dioda + równoległy opornik R1 (może nie 10k, może 1k wystarczy) podłączasz opornik R2 (do katody diody), drugi jego koniec do bazy tranzystora PNP, emiter tego tranzystora do +30V, między bazę, a 0V wstawiasz opornik R3, między kolektor, a 0V opornik R4 szeregowo z LED-em.

    Powiedzmy, R1=1k, R2=2k, R3=300k, tranzystor BC557, R4=3k. Wypróbuj, zobacz jaki prąd wykryje, może trzeba będzie trochę zmienić R2, albo R3 (zwiększenie R2, albo zmniejszenie R3 zwiększy czułość, ale jak z tym przesadzisz, to LED zaświeci i bez prądu).
  • Moderator Projektowanie
    szymon galas napisał:
    Tranzystor odpada bo spadek napiecia na nim jest taki sam jak na diodzie

    To użyj tranzystora germanowego, albo użyj 2 diod szeregowo Si+Schottky.
    A teraz na poważnie.
    Układ ze schematu jest do niczego:
    - NE6632 nie może mieć (tu - dla Uzas=30V) Uwe>27V,
    - NE5532 nie wystawi Uwy zbliżonego do Uzas=30V aby zatkać tranzystor,
    - po co ta dioda Zenera?
    - dlaczego LED w emiterze?
    Jeśli +30V jest stabilizowane, to użyć WO typu R2R - dostępne MCP6xxx mają ok. 5-6V zasilania, więc zasilać je przez diodę Zenera ok.27V w minusie
    Zamiast diody Zenera - pullup, LED w kolektor razem z opornikiem ogr. prąd.
  • Poziom 21  
    Gdyby jednak zastosować diodę schottkiego np.MBR745, to spadek napięcia przy 10mA jest typowo 50mV. Wydaje mi się, że dawanie dodatkowego rezystora równolegle nie ma sensu przy tej wartości. Układ możesz zastosować np. stąd . R3 możesz zmienić na 8k2, żeby otrzymać przełączanie przy 50mV. Autor radzi, aby dodać diodę zenera w szereg z zasilaniem wzmacniacza operacyjnego, gdyż będzie on pracować na granicy maksymalnego zasilania.
    Wskaźnik przepływu prądu.
  • Specjalista elektronik
    Po to jest opornik R2, żeby na złączu emiter-baza uzyskać o 0.2V więcej, niż jest na diodzie. Ale lepiej zamiast niego użyć tranzystora NPN, baza do katody diody, kolektor do +30V, emiter do bazy PNP. Jeśli te tranzystory będą miały takie same charakterystyki (tylko w odwrotnej polaryzacji), to przy braku prądu obciążenia przez LED-a popłynie około 0.1mA - tyle, co przez opornik 300k - i można dodać opornik równolegle do LED-a, który przepuści taki prąd, żeby uniknąć świecenia LED-a (słabego, ale może być widoczne i mylące). Wtedy około 150mV na diodzie da świecenie LED-a pełną jasnością. Dioda Schottky SR840 (8A, u Piekarza jedna z najtańszych) ma taki spadek napięcia przy około 20mA.
  • Moderator Projektowanie
    Wertyuud napisał:
    Układ możesz zastosować np. stąd

    Można próbować, ale TL071 jeśli chodzi o Uwe i Uwy jest tylko trochę lepszy od NE5532 i może nie pracować prawidłowo. Dużo zależy od egzemplarza.
    Poza tym układ jest przekombinowany, bo po co to Vref zrobione ze złącza B-E 2N3904? - n.b. kiepska stabilność.

    I jeszcze, w każdym tego typu układzie potrzebna jest histereza, a w schemacie z postu nr 10 jest oczywisty błąd z wejściami WO.
  • Poziom 1  
  • Poziom 43  
    szymon galas napisał:
    Nie wpadłem na to ale jakoś nie podoba mi się realizacja tego.
    To niech Ci się zacznie podobać bo tak jest to realizowane w wielu urządzeniach fabrycznych. Strat nie ma żadnych, a czujniki Halla posiadają wbudowany wzmacniacz, czyli spory sygnał wyjściowy do dyspozycji.
  • Poziom 21  
    trymer01 napisał:
    Poza tym układ jest przekombinowany, bo po co to Vref zrobione ze złącza B-E 2N3904? - n.b. kiepska stabilność.

    Dlaczego jest tranzystor, tego to akurat nie wiem. Spokojnie wystarczy 1n4148, albo dioda zenera(po przeliczeniu R2 i R3). Dioda ma kiepską stabilność, ale autor sam mówił, że to ma być tylko wskaźnik pokazujący, czy urządzenie jest podłączone czy nie, a minimalny prąd zadziałania to 10mA.
    :arrow: #12 Racja, nie dopatrzyłem.
  • Poziom 9  
    Krzysztof Kamieński poproszę schemat układu z czujnikiem halla, nigdy nie miałem z tym do czynienia, rozumiem że miałby bezposrednio sterować tranzystor?
  • Poziom 43  
    @szymon galas Czujnik Halla generuje napięcie proporcjonalne do natężenia pola magnetycznego, w jakim się znajduje. Prosze bardzo. Jeżeli użyjesz małego rdzenia ferrytowego z przeciętą szczeliną i wklejonym w nią hallotronem, a jako pierwotne uzwojenie pomiarowe użyjesz nie jeden, a kilkanaście zwojów, to na wyjściu OA uzyskasz kilkanaście - kilkadziesiąt miliwoltów. Z tym można już coś zrobić, prawda? Podstawową zaletą tego układu jest kompletny brak spadku napięcia na elemencie pomiarowym.
    Wskaźnik przepływu prądu.
    Tutaj masz link, do taniego hallotronu już ze wzmacniaczem !
    http://www.tme.eu/pl/katalog/#search=hallotro...curacy&s_order=DESC&id_category=100636&page=1
    Tak to się robi w Ameryce (Południowej) :D
  • Specjalista elektronik
    :arrow: #17 - Ze względu na dodatnie sprzężenie zwrotne stan wyjścia (napięcie względem masy) będzie albo poniżej 3V, albo powyżej 27V. A typowy wzmacniacz operacyjny daje około 20mA - wystarczy dla LED-a, zamiast kombinacji z zenerkami i tranzystorem wystarczyłby opornik. Ale co gorsza, szerokość okna histerezy jest około 1V, co przewyższa sygnał z diody - czyli któryś z tych stanów będzie ostateczny, potem już przepływ prądu, czy jego brak, nic nie zmienią. Może zamiast 19k użyć ze 220k, albo i 1M?
  • Poziom 35  
    szymon galas napisał:
    poproszę schemat układu z czujnikiem halla, nigdy nie miałem z tym do czynienia, rozumiem że miałby bezposrednio sterować tranzystor?

    Tu są dość łopatologicznie opisane dwa przykłady zastosowania czujnika Halla, oraz sposoby z nim postępowania:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=13797959#13797959
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=15747022#15747022

    Jeżeli nie potrzebna "apteka" w wykrywaniu prądu, tylko normalna eksploatacja urządzeń, to moim zdaniem najlepsze i najprostsze będzie wykorzystanie kontaktronów, gdyż wtedy w praktyce nie potrzebna żadna dodatkowa "skomplikowana" elektronika, tylko cewka nie przynosząca żadnych strat, kontaktron, dioda LED i rezystor ograniczający.
  • Moderator Projektowanie
    Marian B napisał:
    najprostsze będzie wykorzystanie kontaktronów, gdyż wtedy w praktyce nie potrzebna żadna dodatkowa "skomplikowana" elektronika, tylko cewka nie przynosząca żadnych strat, kontaktron, dioda LED i rezystor ograniczający.

    Nie tak prosto - bo trzeba zapewnić działanie dla prądu obciążenia 10mA - 5A.
    Trzeba zrobić czujnik na diodzie i ze spadku napięcia na niej rzędu 0,5-1V zasilać cewkę kontaktronu, która wtedy musi mieć wiele tys. zwojów.
  • Poziom 9  
    @jta tez myslałem żeby odpuscić sobie tranzystor ale diody biorą przewaznie kilkadziesiąt miliamperów co przy napięciu 30v daje nawet 1W ciepła na WO przy zastosowaniu poczwórnego WO będzie 4 W na jednym scalaku czyli jakieś 150-200 stopni :/. trymer ma racje, kontaktron reaguje na magnes z odległości 2-3cm. żeby uzyskac efekt nawet słabego magnesu potrzeba cewki z redzeniem i ze 100 zwojów żeby kontaktron zareagował na 50mA a wtedy mamy juz straty. @jta mógłbys rozwinąć coś o tej histerezie, dlaczego proponujesz wymianę rezystorów na większe?
  • Specjalista elektronik
    :arrow: #25
    W pierwszym linku jest mowa o tym, jak użyć hallotronu, by odróżnić 10A od 5A - tu chodzi o wykrywanie prądu setki razy mniejszego W drugim wykrywa się prąd rozrusznika...

    :arrow: #28
    Przez LED-a małej mocy raczej nie należy przepuszczać prądu ponad 15-16mA, a do ograniczenia prądu można użyć opornika 1k8/1W; na wzmacniaczu operacyjnym będzie spadek napięcia poniżej 3W, a więc moc tracona na jeden kanał poniżej 50mW.

    Histereza na wejściu oznacza, że sygnalizacja włącza się przy większym spadku napięcia na diodzie, a wyłącza przy mniejszym; z tymi wartościami oporników, jakie podałeś w #17, różnica będzie około 1V, a spadek napięcia na diodzie powinien być mniejszy - więc albo nie będzie nigdy taki, żeby włączyć sygnalizację, albo nigdy taki, żeby wyłączyć. Wielkość histerezy (różnicy napięć włączania i wyłączania) jest odwrotnie proporcjonalna do opornika, który ma 19k - użycie opornika 220k zmniejszy histerezę do około 0.08V, użycie 1M do 0.02V - i nawet to wystarczy, by zmiana stanu na wyjściu była skokowa.
  • Moderator Projektowanie
    http://elektronikab2b.pl/technika/24211-pomia...u-w-dodatniej-szynie-zasilajacej#.WN4WaqKkK71
    Rys 4 - histerezę opornikiem rzędu 100k z wy WO na we(+) WO (ale wtedy z we+ do R6 trzeba też dać opornik 100 Ohm), za WO można użyć http://www.tme.eu/pl/katalog/#id_category=112...2526&used_params=383%3A24600%3B804%3A43876%3B , zamiast R6 - dioda kilka A, zamiast MOSFET-a P dać pnp z LED-em w kolektorze albo LED wprost z wy.WO do plusa, ale wtedy wrasta pobór prądu przez WO i to trzeba uwzględnić przy doborze R8. Oczywiście całość trzeba przeliczyć i pewnie we+zaczepić nie z pełnego napięcia 0,5-1V na diodzie ale z dzielnika napięcia.