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

Jak wykonać pomiar aby histereza 70mV-100mV była 0

gothye 15 Sty 2008 11:08 3287 16
REKLAMA
  • #1 4696098
    gothye
    Poziom 33  
    Posty: 2421
    Pomógł: 183
    Ocena: 60
    witam

    poszukuje pomysłów jak wykonac pomiar na opamp 2 napięc z przedziału 1,5V do 5V max (na schemacie przykładowo są 3V ) i teraz pojawia sie problem ,poniewarz max róznica miedzy potencjiałami moze sięgać 70mV-100mV max i chce aby opamp traktował to jak były by równe sobie ,dopiero po przekroczeniu tej wartosci przechodził w stan wysoki na wyjsciu
    Załączniki:
    • Jak wykonać pomiar aby histereza 70mV-100mV była 0 schemat.JPG (38.42 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • REKLAMA
  • #2 4696238
    ronwald
    Poziom 27  
    Posty: 876
    Pomógł: 85
    Ocena: 68
    Zbuduj w oparciu o układ z histerezą (prościutki układ schmidta :)).
    Pozdrawiam
  • #3 4696406
    gothye
    Poziom 33  
    Posty: 2421
    Pomógł: 183
    Ocena: 60
    hmm ,mozesz podesłać jakis przykładowy schemat
  • REKLAMA
  • #4 4700970
    rasty
    Poziom 27  
    Posty: 734
    Pomógł: 126
    Ocena: 23
    Czy należy to tak rozumieć:
    Masz dwa sygnały współbieżne o wartości od 1,5 do 5 V.
    Dopóki są równe albo nie różnią się więcej niż o 70 mV, na wyjściu układu ma być "0". Po przekroczeniu różnicy 70 mV układ ma to zasygnalizować, najlepiej "1" logiczną ?
  • #5 4700986
    gothye
    Poziom 33  
    Posty: 2421
    Pomógł: 183
    Ocena: 60
    rasty napisał:
    Dobrze jest dookreślić:
    Masz dwa sygnały współbieżne o wartości od 1,5 do 5 V.
    Dopóki są równe albo nie różnią się więcej niż o 70 mV, na wyjściu układu ma być "0". Po przekroczeniu różnicy 70 mV układ ma to zasygnalizować, najlepiej "1" logiczną ?


    tak dokładnie
  • REKLAMA
  • #6 4703254
    rasty
    Poziom 27  
    Posty: 734
    Pomógł: 126
    Ocena: 23
    Wymyśliłem coś takiego:
    wzmacniacz różnicowy + dyskryminator okienkowy z małą histerezą.
    Komentarz:
    wzmacniacz zasilaniem symetrycznym, bo nie wiemy, który z sygnałów rośnie albo maleje szybciej.
    Mała histereza dyskryminatora polepsza właściwości przełączajace dla b. wolno zmieniających się sygnałów wejściowych (taki mały Schmitt :wink: )
    Rezystor Rx musisz dobrać, decyduje o różnicy wykrywanych napięć wejściowych.

    powinno działać.
    Załączniki:
    • Jak wykonać pomiar aby histereza 70mV-100mV była 0 dyskryminator.gif (4.17 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #7 4704354
    Leoo
    Poziom 16  
    Posty: 155
    Pomógł: 11
    Ocena: 12
    rasty napisał:
    Wymyśliłem coś takiego:
    wzmacniacz różnicowy + dyskryminator okienkowy z małą histerezą.

    Ambitny projekt.
    Obawiam się, że dyskryminator okienkowy nie jest potrzebny w tym układzie, podobnie jak symetryczne zasilanie. Wzmacniacz różnicowy na wejściu ma wzmocnienie równe 1. Oznacza to, że przy różnicy między napięciami wejściowymi np. 70mV, na jego wyjściu otrzymamy dokładnie 70mV. Dla mnie to stanowczo za mała wartość, by cokolwiek z nią począć.
    Proponuję zmodyfikować wzmocnienie różnicowego. Wystarczy zmniejszyć oporniki na wejściach (pin 2 i 3) do wartości 10k. Wówczas uzyskamy wzmocnienie 10 i nawyjściu otrzymamy 700mV zamiast 70. Oczywiście można poeksperymentować z inną wartością wzmocnienia. Jako drugi stopień układu proponuję najzwyklejszy komparator, który po otrzymaniu 700mV na wejściu zmieni stan. Dwa operacyjne, jedno napięcie zasilania, to wszystko. Napięcie referencyjne komparatora można oczywiście ustalać potencjometrem.
  • #8 4704439
    rasty
    Poziom 27  
    Posty: 734
    Pomógł: 126
    Ocena: 23
    kol. Leoo

    Gdyby nie to:
    Cytat:
    wzmacniacz zasilaniem symetrycznym, bo nie wiemy, który z sygnałów rośnie albo maleje szybciej.

    można zrobić, jak proponujesz.
    Wzmacniacze operacyjne nie generują napięć ujemnych przy asymetrycznym zasilaniu.
  • REKLAMA
  • #9 4704689
    gothye
    Poziom 33  
    Posty: 2421
    Pomógł: 183
    Ocena: 60
    mozna prosic o schemat ,robie narazie symulacje w pspice wg waszych zalecen i niewiem w cym robię błąd :( poniewarz jesli napiecia są sobie równe jest ok na wyjsciu jest 0V ,jesli sie róznią miedzy sobą nie jest juz tak rózowo ,schematy z pspice
    Załączniki:
    • Jak wykonać pomiar aby histereza 70mV-100mV była 0 2.JPG (28.08 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Jak wykonać pomiar aby histereza 70mV-100mV była 0 1.JPG (34.55 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #10 4704984
    Leoo
    Poziom 16  
    Posty: 155
    Pomógł: 11
    Ocena: 12
    Symulacje są jak najbardziej prawidłowe. Drugi przypadek to typowe nasycenie wzmacniacza. Jeśli faktycznie nie możemy jednoznacznie ustalić, które z napięć będzie wyższe, to zasilanie symetryczne jest konieczne - tu ukłon w stronę kolegi rasty.
  • #11 4705049
    rasty
    Poziom 27  
    Posty: 734
    Pomógł: 126
    Ocena: 23
    Jest to wzmacniacz różnicowy, tzn. na wyjściu mamy Ua-Ub

    Rys1:
    Ua-Ub=+700 mV
    polaryzacja napięć wejściowych jest OK. Przy zasilaniu tylko jednym napięciem układ działa prawidłowo.
    Rys2:
    Ua-Ub= -700 mV
    polaryzacja napięć wejściowych odwrócona. Układ "chciałby" dać na wyjściu -700 mV, ale nie ma skąd wziąć tego "minusa".
    Potrzebne jest zasilanie symetryczne, jak na schemacie.
  • #12 4705053
    gothye
    Poziom 33  
    Posty: 2421
    Pomógł: 183
    Ocena: 60
    rasty napisał:
    Jest to wzmacniacz różnicowy, tzn. na wyjściu mamy Ua-Ub

    Rys1:
    Ua-Ub=+700 mV
    polaryzacja napięć wejściowych jest OK. Przy zasilaniu tylko jednym napięciem układ działa prawidłowo.
    Rys2:
    Ua-Ub= -700 mV
    polaryzacja napięć wejściowych odwrócona. Układ "chciałby" dać na wyjściu -700 mV, ale nie ma skąd wziąć tego "minusa".
    Potrzebne jest zasilanie symetryczne, jak na schemacie.


    tak zgadza sie ,ale nie potrzebuje róznicy potencjałów z opamp tylko stan wysoki który bedzie interpretował uC :(

    a mozna wprowadzic opamp aby przechodził w stan wysoki , jesli ulegnie zmiana ( wiekrza jak 70mV) ? wtedy bym zastosował 2xopamp ,kazdy mierzył by róznice jeden wzgledem jednego napiecia ,drugi względem 1 ,wyjscia opampów połaczył bym sobą przez diody np.1n4148

    hmm ,w grę wchodzi tylko pojedyncze napiecie zasilania +5V dla opamp ,bardzo mi zalezy na rozwiązaniu tego problemu ,dla uzytkownika który pomoze rozwikłać problem czekają punkciki
  • #13 4706691
    shadow0013
    Poziom 34  
    Posty: 2135
    Pomógł: 243
    Ocena: 313
    Może od razu wbudować pomiar z "wystawianiem jedynki" w mikrokontroler (nawet drugi mały), w razie potrzeby operacyjne użyć jako wzmacniacze, bufory a różnica pomiarów będzie programowa.
  • #14 4707235
    Leoo
    Poziom 16  
    Posty: 155
    Pomógł: 11
    Ocena: 12
    LM324 posiada 4 wzmacniacze. Za pomocą jednego zbuduj źródło masy pozornej 1/2 VCC. Wejście na wzmacniaczu różnicowym, następnie sygnał podajesz na prostownik idealny (obydwa pracują z masą pozorną). Na koniec, jak wcześniej wspomniałem, typowy komparator zasilany już bez masy pozornej. W układzie komparatora możesz zastosować płytkie, dodatnie sprzężenie zwrotne, zapewniające niewielką histerezę.
    Oczywiście +/- 2,5V to niezbyt komfotrowe warunki pracy dla LM324 ale zasymulować można.
  • #15 4712301
    rasty
    Poziom 27  
    Posty: 734
    Pomógł: 126
    Ocena: 23
    Cytat:
    LM324 posiada 4 wzmacniacze. Za pomocą jednego zbuduj źródło masy pozornej 1/2 VCC.


    Świetny pomysł - Leoo :wink: Zlikwiduje to potrzebę napięcia ujemnego.
    Układ mógłby tak wyglądać. A LM324 świetnie sobie radzi z niskimi napięciami zasilania.
    Załączniki:
    • Jak wykonać pomiar aby histereza 70mV-100mV była 0 dyskryminator1.gif (5.52 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #16 4715983
    gothye
    Poziom 33  
    Posty: 2421
    Pomógł: 183
    Ocena: 60
    czy wartosci elementów na schemacie są ostateczne ? zasymulowanie układu niestety mimo wielu prób nie przyniosło efektu :(
  • #17 4716330
    rasty
    Poziom 27  
    Posty: 734
    Pomógł: 126
    Ocena: 23
    Symulowałem ten układ WorkBench-em 5.0c i działał b. ładnie.
    http://rubio.sites.digizap.com.br/Facul/
    jest to wersja edu, ale naprawdę działa. Wprowadziłem własne parametry modelu dla LM324.
    Rozpakuj ten pliczek i użyj go w Workbech-u. Na pierwsze pytanie programu o LM324 odpowiedz: Use circuit model :D
    Załączniki:
    • dyskryminator.rar (11.94 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy pomiaru różnicy napięć w zakresie 1,5V do 5V z tolerancją histerezy 70mV-100mV, tak aby wzmacniacz operacyjny (opamp) traktował różnice mniejsze niż ta wartość jako równe i przełączał wyjście w stan wysoki dopiero po jej przekroczeniu. Proponowano zastosowanie układu z histerezą, np. prostego Schmitta, wzmacniacza różnicowego z regulowanym wzmocnieniem oraz komparatora z histerezą. Wskazano konieczność zasilania symetrycznego opampa, aby umożliwić poprawne działanie przy ujemnych różnicach napięć. Alternatywnie zaproponowano użycie pojedynczego zasilania +5V z masą pozorną (np. 1/2 VCC) i układu opartego na LM324, który zawiera cztery wzmacniacze operacyjne, co pozwala na realizację wzmacniacza różnicowego, prostownika idealnego i komparatora z histerezą w jednym układzie. Wskazano również możliwość implementacji pomiaru i detekcji różnicy napięć w mikrokontrolerze, wykorzystując opampy jako bufory. Dyskusja zawierała uwagi dotyczące doboru wartości rezystorów dla uzyskania odpowiedniego wzmocnienia oraz przykłady symulacji w programach PSPICE i WorkBench z modelami LM324.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA