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

Rezystor pomiarowy w gałęzi dodatniej?

Aaadam 11 Cze 2007 11:40 1719 21
  • #1 11 Cze 2007 11:40
    Aaadam
    Poziom 26  

    Witam

    Pytanie jak w temacie. Chcę zrobić zasilacz dostarczający dwóch napięć ze wspólną masą. Pomiarem prądu i napięcia ma sterować mikrokontroler. Stąd moje pytanie jak zrealizować pomiar prądu w takim zasilaczu? Rezystor umieszczony w gałęzi masy pokaże mi sumaryczny prąd płynący z obydwu obwodów. Wobec tego czy takie rezystory można umieścić w gałęzi dodatniej? Zdaję sobie sprawę że to utrudni pomiar ale czy jest jakieś inne wyjście?

    0 21
  • #2 11 Cze 2007 11:58
    k4be
    Poziom 31  

    Jako źródło odniesienia może służyć TL431 albo dioda krzemowa. Trudniej będzie przesunąć napięcie pomiaru w dół (chyba, że układ tego nie wymaga).

    0
  • #3 11 Cze 2007 12:10
    Aaadam
    Poziom 26  

    Masa Mikrokontrolera i masa głównej części zasilającej bądą wspólne oczywście. I w przypadku rezystora pomiarowego w gałęzi dodatniej tzreba będzie odejmować od siebie napięcia z przed rezystora i z za. A może istnieją jakieś gotowe przetworniki prąd na napięcie?

    0
  • #4 11 Cze 2007 12:11
    k4be
    Poziom 31  

    Albo ten adc musiałby mieć rozdzielczość kilkudziesięciu bitów, albo trzeba napięcie rezystora przesunąć i wzmocnić. Żadnego programowego odejmowania. A przetwornik prąd/napięcie nazywa się rezystor.

    0
  • #5 11 Cze 2007 13:06
    Aaadam
    Poziom 26  

    A czy do pomiaru tego napięcia wystarczy wzmacniacz różnicowy zbudowany na wzm operacyjnym?

    0
  • #7 11 Cze 2007 23:54
    Aaadam
    Poziom 26  

    Ok. Czy w takim razie taki układ jest poprawny? Na wyjściu zasilacza będzie około max około 30V. Domyślam się że dzielniki nie byłyby potrzebne gdybym zasilił wzmacniacz napięciem wyższym od napięcia wyjściowego zasilacza jednak chciałbym tego uniknąć. Powiedzmy że do dyspozycji mam napięcie zasilania dla wzmacniacza operacyjnego ±15V.

    Rezystor pomiarowy w gałęzi dodatniej?

    0
  • #8 11 Cze 2007 23:59
    k4be
    Poziom 31  

    Jeśli ten wzmacniacz działa jak należy (nie rozumiem go za bardzo), to będzie dobrze. A te dzielniki w praktyce psują trochę pomiar, ale do większości zastosowań wystarczy.

    0
  • #9 12 Cze 2007 00:22
    Aaadam
    Poziom 26  

    Jeszcze jedno pytanie. Czym kierować się przy wyborze wzmacniacza operacyjnego ?

    0
  • #10 12 Cze 2007 00:26
    k4be
    Poziom 31  

    Małym niezrównoważeniem napięciowym albo możliwością jego regulacji - możliwe, że bez tego będzie brzydko przesuwać poziom.

    0
  • #11 12 Cze 2007 00:29
    lelekx
    Poziom 29  

    Dzielniki nie psują trochę tylko bardzo. Układ zupełnie się nie sprawdzi, nawet korzystając z oporników 1%. Błąd pomiarowy będzie bardzo duży.
    Jeżeli zasilisz wzmacniacz operacyjny symetrycznie, to można spokojnie przyłączyć rezystor pomiarowy bezpośrednio do R1 i R3. Napięcie na wejściach wzmacniacza operacyjnego będzie ustalane proporcją Ux=Uwe*R3/R4. Ale nie potrafię oszacować błędu pomiarowego w takim układzie.

    0
  • #12 12 Cze 2007 00:37
    Aaadam
    Poziom 26  

    lelekx napisał:
    Ale nie potrafię oszacować błędu pomiarowego w takim układzie.


    Chodzi Ci o błąd wynkający z napięcia niezrównoważenia i tolerancji użytych elementów tak?

    0
  • Pomocny post
    #13 12 Cze 2007 00:46
    lelekx
    Poziom 29  

    Właśnie. Błąd wynikający ze wzmocnionego niezrównoważenia i tolerancji zastosowanych elementów, wpływ temperatury etc...

    Dodano po 3 [minuty]:

    Ale walnąłęm bzdurę :)
    W poprzednim poście winno być Ux=Uwe*R4/(R3+R4)

    0
  • #14 12 Cze 2007 00:57
    Aaadam
    Poziom 26  

    A czy taki błąd jest stały w całym zakresie napięć wyjściowych wzmacniacza? Bo jeśli tak to można by dodać procedurę kalibracyjną zasilacza. Zmierzyć te napięcie w momencie kiedy zasilacz nie jest obciążony i potem odejmować to programowo.

    0
  • Pomocny post
    #15 12 Cze 2007 01:12
    lelekx
    Poziom 29  

    Błąd offsetu, wzmocnienia - są one do skorygowania programowo, po wykonaniu pomiarów. Błędy temperaturowe są pomijalnie małe, możesz je zignorować. Tylko zastanawiam się, jaki rząd wielkości błędu może wystąpić przy:
    - 5% tolerancjach rezystorów
    - 10mV napięciu niezrównoważenia wzmacniacza
    - 100mV maksymalnym spadku napięcia na rezystorze pomiarowym.

    Istnieje możliwość, że w skrajnie złym przypadku ucieknie ci większość zakresu pomiarowego. Przy dużym offsecie na wejściu wzmacniacza, na wyjściu może pojawić się napięcie ujemne - a tego mikrokontroler nie zmierzy.

    0
  • #16 12 Cze 2007 11:50
    Aaadam
    Poziom 26  

    lelekx napisał:
    Tylko zastanawiam się, jaki rząd wielkości błędu może wystąpić przy:
    - 5% tolerancjach rezystorów
    - 10mV napięciu niezrównoważenia wzmacniacza
    - 100mV maksymalnym spadku napięcia na rezystorze pomiarowym.


    Może tak źle to aż nie będzie :). Rezystorów użyję 1%, 10mV napięcia niezrównoważenia wzmacniacza to chyba najgorsze tyle mają.

    Mam problem z obliczeniem tego. Tzn. zakładając że napięcie na wyjściu zasilacza mam max 30V a napięcie zasilania wzmacniacza operacyjnego nie może przekroczyć 15 (bo takim chciałbym to zasilić) wychodzi mi stosunek rezystorów taki że: R3 = 2 * R4 i R1 = 2 * R2 co niestety daje mi wzmocnienie równe 0,5. Zakładając że rezystor pomiarowy będzie 0,1 Ω przy maksymalnym prądzie obciążenia zasilacza 5A da mi napięcie 0.5V a na wyjściu wzmacniacza tylko 250mV. Nawet przy wykorzystaniu źródła napięcia odniesienia 1.024V nie wykorzystam w ten sposób pełnej rozdzielczości przetwornika. Co w takim przypadku zrobić? Kolejny wzmacniacz operacyjny który wzmocni mi to napięcie 4 x do 1V lub 10x do 2.5V ? Dojdzie mi w ten sposób kolejny błąd wynikający z zastosowania drugiego wzmacniacza.

    0
  • #17 12 Cze 2007 21:00
    lelekx
    Poziom 29  

    Myślę, że dołożenie dodatkowego wzmacniacza wiele nie zepsuje. Pierwszy wzmacniacz jest krytyczny, drugi może co najwyżej wzmocnić offset pierwszego i narobić większego błędu wzmocnienia.

    0
  • #18 12 Cze 2007 23:30
    irek2
    Poziom 40  

    A ten rezystor pomiarowy bedzie na wyjsciu napiecia stabilizowanego?
    Bo to by znaczylo ze wystapi tam max 30V wiec mozesz zasilic opampa np z 32-35V i zapomniec o tym dzielniku.
    Druga sprawa to czy napiecie wyjsciowe ma byc regulowane od 0V?
    Bo jesli tak to ten opamp musi pracowac z napieciami wejsciowymi ponizej zasilania ujemnego czyli np LM358. Zakladajac ze masa jest zasilaniem ujemnym. Moza stwozyc jakies zasilanie ujemne o wartosci 2-3V i wtedy dowolny opamp bedzie pracowal. Najlepiej jakis z malym offsetem. Wzglednie tani i popularny jest MC33078.
    Co do wzmocnienia to mozesz w ukladzie odwracajacycm ustalic sobie dowolne i nie musisz uzywac drugiego opampa.

    0
  • #19 13 Cze 2007 00:14
    lelekx
    Poziom 29  

    Celem jest osiągnięcie napięcia wyjściowego proporcjonalnego do prądu płynącego w gałęzi dodatniej, któego wartość będzie się zmieniać w zakresie 0...Vref mikrokontrolera.
    Gdyby zasilać niesymetrycznie, to pomógłby (chyba?) tylko wzmacniacz rail-to-rail, który jest w stanie podać na wyjściu 0V. Wzmacniacz na wejściu niekoniecznie musi znosić 0V, gdyż niezależnie od konfiguracji jego zasilania, napięcie na wejściach będzie wynosić w przyblizeniu Vcc*R4/(R3+R4).

    0
  • #20 13 Cze 2007 01:26
    Aaadam
    Poziom 26  

    Tak ten rezystor będzie na wyjściu napięcia stabilizowanego. Konkretnie ma być to zasilacz impulsowy na układzie MAX724 (ta część jest już zbudowana i pracuje dobrze). Jest jeszcze drugi zasilacz pomocniczy ±15V i ±5V który już jest zbudowany i dlatego chciałbym jeśli to będzie możliwe uniknąć jego modyfikacji do 30V. Zakres napięciowy zasilacza zaczyna się od około 2V. Co do zrobienia tego na jednym wzmacniaczu to musze to jeszcze raz przeliczyć bo chyba nie do końca rozumiem dobór elementów wzmacniacza różnicowego.

    0
  • #21 13 Cze 2007 14:50
    Ptolek
    Poziom 36  

    Jeżeli ten układ pomiarowy ma też odpowiadać za zabezpieczenie przeciwzwarciowe, to niezależnie od dolnej granicy napięcia wyjściowego, wzmacniacz pomiarowy musi sobie radzić z pomiarem napięć od 0V, ponieważ w przypadku zwarcia na wyjściu, właśnie takie napięcie wystąpi na "dolnym" końcu rezystora pomiarowego.
    Skoro jest -5V to można zasilić nim wzmacniacz operacyjny. Myślę, że wykorzystując rezystory 1% i PR-ka (np. wieloobrotowego) do korekcji szeregowo z jednym z 4-ech rezystorów, dokładność nie popsuje się bardzo (dochodzi jeszcze tolerancja samego rezystora pomiarowego 0R1).

    0
  • #22 13 Cze 2007 21:37
    irek2
    Poziom 40  

    No to jak sa takie napiecia zasilania to mozesz zasilic opampa z +15V i -5V albo klasycznie +-15V, w zasadzie to bez znaczenia. I tak bedzie trzeba dodac jakies elementy ograniczajace zeby nie podawac za duzego napiecia na przetwornik A/C.

    0