Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Pomiar prądu silnika wzmacniaczem różnicowym

as124 14 May 2007 18:53 5539 16
  • #1
    as124
    Level 14  
    Witam,
    muszę zbudować układ którym będę mierzył prąd w silniku DC ma to wyglądać mniej więcej tak (przepraszam za jakość rysunku).
    Napięcie na rezystorze jest proporcjonalne do prądu jaki płynie w gałęzi (więc przez silnik) Na wyjściu wzmacniacza, chce aby napięcie było w granicach 0-5V (prąd pobierany przez silnik jest w granicach 0-1A) tak abym mógł podać je na przetwornik A/C w mikrokontrolerze. Zdaję sobie sprawę, że wzmocnienie (a więc i napięcie wyjściowe wzmacniacza) można ustawić dodając odpowiednie rezystancje w układzie. I właśnie na tym polega problem że nie wiem jak je wyliczyć i gdzie mają być.
    Jaki wzmacniacz najlepiej zastosować?
    Jeśli silnik będzie kręcił się w obie strony taki układ też będzie dobry (dostanę na wyjściu napięcie 0 do +5V dla obrotów w obie strony czy w jedną od 0 do +5V a w drugą od 0 do -5V?)
  • #3
    as124
    Level 14  
    Jeśli można to jakie jest konkretniejsze oznaczenie 741? (naprawdę moje doświadczenie jest skąpe w tym temacie). Co wpisać w elnocie żeby taki układ znaleźć?
    Czyli taki układ będzie wystarczający?
    adamowicz wrote:

    A żeby zmieniać kierunek wirowania , spróbuj nie musisz zmieniać kierunku prądu w rezystorze. wystarczy ,że podłączysz odwrotnie silnik.

    Mam zamiar sterować silnikiem poprzez PWM więc jeśli pomiar prądu zrobię przed mostkiem H to układ będzie zawsze "pokazywał" od0 zera do +5V?

    Czyli jeśli dam potencjometr R1 to uda mi się tak układ wyskalować żeby osiągnąć dobre rezultaty? (Jaką rezystancję max powinien mieć?) Na pierwszy rzut oka wygląda, że jeśli wzmacniacz będzie miał rezystancję wejściową 1MΩ to R1 musi mieć ok 5MΩ (zakładając R=1Ω). Jakiego rzędu rezystancji wejściowej się spodziewać (teoretycznie ∞ duża to w praktyce)?


    Czyli taki układ http://www.meditronik.com.pl/doc/plus/lm124.pdf z rezytorem w pętli sprzężenia zwrotnego o rezystancji paru MΩ będzie dobrym rozwiązaniem?
  • #4
    bogdan_p
    Level 39  
    w załączniku projekt zasilacza z pomiarem prądu takim jaki chcesz zbudować
    zmianę kierunku zrób za układem pomiarowym , możesz to zrobić na przekaźnikach lub na mostku H lub na L298 w którym masz możliwość pomiaru prądu silnika
  • #5
    as124
    Level 14  
    Czyli za pomiar prądu odpowiada ten fragment i mogę go użyć do pomiaru prądu w moim układzie? Może mogę jeszcze prosić o odpowiedź ile taki układ będzie wskazywał (podawał na wejście A/C) w momencie wyłączenia silnika? (jak prąd będzie zerowy?)
    Naczytałem się gdzieś o błędach zera i zastanawiam się o ile będzie mi się różnił zmierzony prąd od tego w silniku?
  • #6
    as124
    Level 14  
    Mam jeszcze pytanie czy rezystor pomiarowy musi być na masie czy równie dobrze na Vc??
    Za słabo jeszcze znam się na elektronice :( żeby się w dawać w dyskusje i proszę tego tak nie traktować, poprostu pytam bo nie wiem. Ale po mojemu to raczej może być tylko na masie więc zmierzy mi prąd tylko w jedną stronę (wydaje mi się że ta dioda to sprawi??) A wtedy taki układ nie jest dla mnie zbyt dobrym rozwiązaniem:(

    Poczytałem sobie i dioda jest diodą zenera ja w schemacie służy do ograniczenia napięcia podawanego na mikrokontroler? (Na wypadek zbyt dużego wzrostu prądu w obwodzie silnika?)

    PS: Przepraszam za post pod swoim postem.
  • #7
    bogdan_p
    Level 39  
    chyba nie rozumiesz podstawowej sprawy , jak chcesz mierzyć prąd w obu kierunkach ........ przy takim założeniu napięcie wyjściowe musiało by przyjmować wartości ujemne
    Quote:
    abym mógł podać je na przetwornik A/C w mikrokontrolerze

    przetwornik mierzy tylko wartości dodatnie po raz kolejny powtarzam wystarczy układ zmiany kierunku zastosować po układzie pomiaru prądu , a mikrokontroler poinformować że następuje praca w przeciwną stronę przecież silnik pobiera ten sam prąd bez znaczenia w którą kręci się stronę
    przy takich samym napięciu sterownia i obciążeniu
    poczytaj sobie o wzmacniaczach operacyjnych oraz do czego służy dioda Zenera
  • #8
    as124
    Level 14  
    Akurat gdy pisałem pojawił się Pana post. Z diodą zenera jest tak jak napisałem na górze?
    Odnośnie pomiaru prądu w obu kierunkach rzeczywiście jeśli pomiar będzie przed mostkiem H prąd w obu wypadkach będzie płyną w tą samą stronę. Tutaj przepraszam za zamieszanie poprostu w pierwotnej wersji (pierwszą myślą i obawą było mierzenie prądu w obu kierunkach). :) Trochę nawet trwało zanim wpadłem na pomysł żeby mierzyć prąd przed mostkiem a nie przy silniku).

    I mam jeszcze pytanie czy przed wejściem na przetwornik A/C nie przydałby się jakiś kondensator (sterowanie PWM nie sprawi że przetwornik może zacząć wariować?)
  • #9
    adamowicz
    Level 21  
    ...czy przed wejściem na przetwornik A/C nie przydałby się jakiś kondensator (sterowanie PWM nie sprawi że przetwornik może zacząć wariować?)[/quote]

    Mas rację. Silnik "widzi" pewną średną wartość prądu. uC będzie widział wartości chwilowe. Jakiś układ uśredniający wartość tego napięcia rzeczywiściw jest wskazany. Pojemność równolegle z oporem.
    Pozdrawiam
  • #10
    bogdan_p
    Level 39  
    Quote:
    Pojemność równolegle z oporem.

    a z jakim oporem ?
    w celu poprawienia stabilności pomiaru można do wejście przetwornika A/C włączyć kondensator do masy , dokładając jeszcze szeregowo rezystor pomiędzy wejściem a napięciem z układu pomiarowego uzyskasz układ o pewnej stałej czasowej , która wyeliminuje ewentualne zakłócenia
  • #11
    adamowicz
    Level 21  
    Oczywiście. bogdan_p ma rację Opornik równoległy jest zbędny. Wystarczy rezystor do wejścia i pojemność do masy.
  • #12
    as124
    Level 14  
    A czy na jakieś wskazówki odnośnie parametrów rezystancji i pojemności mogę liczyć? Mierzony prąd jest sterowany z Atmegi8 PWM będzie miał pewnie kolo 15kHz, a przetwornik działał będzie w trybie ciągłego pomiaru (w nocie katalogowej minimalny czas przetwarzania podano 65µs)
    Dobrym rozwiązaniem będzie jakaś mała pojemność (ceramika ok 100nF? i rezystor 200Ω) Właściwie sam sobie jeszcze fizycznie sensu dawania rezystora nie mogę wytłumaczyć dlaczego jest konieczny (domyślam się że chodzi o filtr dolnoprzepustowy ale czy naprawdę jest konieczny?) Może dać sam większy kondensator?
  • #13
    adamowicz
    Level 21  
    Witam.
    Rezystor szeregowo z wejściem, pojemność od wejścia uC do masy. W cwili pojawienia się impulsu jest ładowana pojemność. Powoduje to przepływ większego przadu przez R i tym samym spadek napięcia na R. Krótkie impulsy są w ten sposób eliminowane(impulsy zakłóceń). Poczytaj o układach całkujących. Stałą czasową określają wartości C i R.
    Pozdrawiam
  • #14
    as124
    Level 14  
    Ok. dołączyłem dołącze filtr RC. Tylko mam takie pytanie czy lepiej dać rezystor i kondensator miedzy diodę a przetwornik czy najpierw dać rezystor i kondensator a potem diodę przed samym przetwornikiem?
    Na wejściu teraz ( jeszcze bez filtru) dioda zenera przebija mi na napięciu 4.9V a bardzo zależy mi na pełnym zakresie tj. od zera do pełnych 5V
    Mam taki pomysł: jeśli w szereg z diodą zenera połącze zwykłą diodę to przesunę moment przebicia do ok. 5.6V Tylko jak wtedy znów pozbyć się tej nadwyżki? za diodami a przed przetwornik A/C dać duży potencjometr do masy? (jak duży 50k wystarczy?) Nie jestem pewien czy napisałem dość jasno o co mi chodzi więc dołączam rysunek.


    Dopisano:
    Ostatecznie zdecydowałem się zrezygnować (moim zdaniem z naiwnego pomysłu regulacji rezystorem) i poprostu włączyć do bazy diode zenera 5.1 mysle że przebije ona przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia na A/C ATmegi.
  • #15
    th3game
    Level 11  
    Witam. Mam problem z pomiarem prądu przeciążenia silniczka DC. Zastosowałem taki schemat
    Pomiar prądu silnika wzmacniaczem różnicowym
    Chciałbym zapytać o poprawność tego układu.
    Napięcie jest mierzone na rezystorze 0,1ohma, sygnał z wyjścia wzmacniacza LM324 ma wartość około 0-5V gdzie dalej idzie do ADC mikroprocesora, wszystko ładnie działa gdy silnik kręci się w jedną stronę, jednak chciałbym mierzyć napięcie w dwóch kierunkach pracy silnika, jeżeli zamienie zasilanie silnika to sygnał dodatni pojawi się na GND wzmacniacza.
    Jaki układ zastosować aby mierzyć napięcie w dwóch kierunkach pracy silnika ?
  • #16
    motorcyklista
    Level 12  
    th3game wrote:
    Witam. Mam problem z pomiarem prądu przeciążenia silniczka DC. Zastosowałem taki schemat
    Pomiar prądu silnika wzmacniaczem różnicowym
    Chciałbym zapytać o poprawność tego układu.
    Napięcie jest mierzone na rezystorze 0,1ohma, sygnał z wyjścia wzmacniacza LM324 ma wartość około 0-5V gdzie dalej idzie do ADC mikroprocesora, wszystko ładnie działa gdy silnik kręci się w jedną stronę, jednak chciałbym mierzyć napięcie w dwóch kierunkach pracy silnika, jeżeli zamienie zasilanie silnika to sygnał dodatni pojawi się na GND wzmacniacza.
    Jaki układ zastosować aby mierzyć napięcie w dwóch kierunkach pracy silnika ?

    Czy układ którego schemat zamieściłeś działa poprawnie?
    Mam wątpliwości ponieważ lm324 nie ma wejść rail to rail a przy np prądzie silnika 100mA napięcie na boczniku będzie miało wartość 10mV.
    Co innego gdyby zasilić wzmacniacz napięciem symetrycznym.