Заголовок сообщения: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе??
Добавлено: Ср апр 01, 2015 20:51:38
Потрогал лапой паяльник
Зарегистрирован: Вс сен 11, 2011 12:35:11 Сообщений: 378
Рейтинг сообщения:0
В общем маялся с разными датчиками тока но они дорогие и громоздкие, решил все же набраться опыта и практики и сделать самому свой амперметр. Немного поизучал операционники и токовые резисторы. Но у меня не простая задача, простую я бы уже спаял. Есть заряд есть разряд. То есть измерять надо ток во время разряда и заряда в обе стороны. Рассчитать усиление и подобрать резиторы думаю смогу. А вот как сделать схему так что бы во время заряда с одного операционника снять 0-5 вольт а во время разряда с другого операционника снять 0-5 вольт я не знаю. В дальнейшем каждый канал будет подключён к своему каналу АЦП. На дисплее 2 строки, заряд и разряд. Лежат новые MCP6001 на них и соберу. Ток измеряемый 0..60ампер постоянное напряжение 100 вольт хотя это особо не важно, операционники будут питаться от 12 вольт.
А вот как сделать схему так что бы во время заряда с одного операционника снять 0-5 вольт а во время разряда с другого операционника снять 0-5 вольт я не знаю.
А может просто один шунт на заряд, другой шунт на разряд?
MCP6001 имеют максимальное напряжения питания 6В. А так мс неплохие. Вы хотите крутизну преобразования 1В на 12А? Так в чём дело. Выделяемая на шунте мощность будет до 3,6Вт. На каждый ампер тока на шунте напряжение один мВ. При токе 60А - 60мВ. Посчитать коэфф.усиления и номиналы резисторов цепи ОС для превращения 60мВ в 5В вы сможете. А включение ОУ правильное. Можно добавить корректировку смещения входов, для точного измерения токов в несколько ампер. Вот тут долго бодались по этой теме: viewtopic.php?f=2&t=114202
Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.
А почему вместо ОУ нельзя использовать ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ? Ну, например AD620? (ну, я с ним работал ) На входы In+ и In- подаётся напряжение с разных концов шунта, Vop - половина (например) опорного напряжения, с выхода Vin - на АЦП микроконтроллера.. Ну, а "программируемый коэффициент усиления" - это "крутизна характеристики".. Программно вычитаем из показаний АЦП то показания, которые выдаёт АЦП при отсутствии тока через шунт - вот вам и амперметр с "нулём" и с показаниями "в обе стороны"..
Если питание такого "модуля" будет гальванически развязано от питания всей остальной схемы- вполне "живой" результат..
Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре.
Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 00:39:47
Друг Кота
Карма: 25
Рейтинг сообщений: 99
Зарегистрирован: Вс янв 24, 2010 19:19:52 Сообщений: 4470 Откуда: Главный Улей России (Moscow)
Рейтинг сообщения:0
Можно обойтись хоть LM321 или TL082 (он даже лучше пойдет). Собирается классический неинвертирующий усилитель с ООС и рассчитывается необходимый коэффициент усиления. Это если питание ОУ двуполярное.
Как-то так: Спойлер
_________________ I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 01:33:13
Потрогал лапой паяльник
Зарегистрирован: Вс сен 11, 2011 12:35:11 Сообщений: 378
Рейтинг сообщения:0
На выходе с ОУ никаких отрицательных напряжений не должно быть. Только положительные. Инструментальные ОУ это хорошо но не на что купить пока что. Есть у меня какая то плата на запчасти. Надо на ней поглядеть, вроде что то видел.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 02:18:32
Друг Кота
Карма: 25
Рейтинг сообщений: 99
Зарегистрирован: Вс янв 24, 2010 19:19:52 Сообщений: 4470 Откуда: Главный Улей России (Moscow)
Рейтинг сообщения:0
AVT-28 писал(а):
На выходе с ОУ никаких отрицательных напряжений не должно быть. Только положительные. Инструментальные ОУ это хорошо но не на что купить пока что. Есть у меня какая то плата на запчасти. Надо на ней поглядеть, вроде что то видел.
Ну дык эта же схема годится и для однополярного питания, только вместо TL082 надо применить что-то из rail-to-rail усилителей. Но нужно будет слепить смещение на половину. Такая схема у меня успешно работает как раз на однополярном питании.
Спойлер
Конечно, точность по сравнению с диффусилком (инструментальником) никакая, да и вместо стабилитрона лучше применить ИОН. Тут по сопротивлениям все друг-друга балансирует. Смещение сохраняется на рабочей точке даже под влиянием тепла. (если стабилитрон не уплывет) Эта схема использовалась вместе с микроконтроллером для замера токов в двунаправленном преобразователе.
Есть где-то и с двумя ОУ: Два выхода. Оба от нуля до 5V. Один выдает значение тока в одном направлении через шунт, другой выход в другом направлении тока через шунт. Остается выкинуть смещение (R4 и R8 оно осталось от старого ОУ) и перерасчитать резисторы под свой коэффициент усиления.
_________________ I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 11:29:44
Потрогал лапой паяльник
Зарегистрирован: Вс сен 11, 2011 12:35:11 Сообщений: 378
Рейтинг сообщения:0
Нашел у себя в запасах INA122. Инструментальный ОУ причём можно вместе с обвязкой его оттуда выковырять. И я так понимаю если запитать напряжением выше +5, например +12 то можно снимать 5 вольт в обе стороны?? Правда не знаю для чего он раньше использовался. 2 шт есть в наличии.
Вот с ним схемку если сделать наверное будет хорошо работать.. Пипец, пора proteus изучать. Я раньше занимался простой автоматикой. Всё чаще и чаще стало нужно с аналоговой техникой работать и прочими более сложными схемами. В протеусе я бы достаточно быстро всё понял. Только его теперь изучать придётся.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 13:28:23
Друг Кота
Карма: 25
Рейтинг сообщений: 99
Зарегистрирован: Вс янв 24, 2010 19:19:52 Сообщений: 4470 Откуда: Главный Улей России (Moscow)
Рейтинг сообщения:0
Стандартный ОУ дает на выходе напряжение от -U питания до +U питания при двухполярном питании и от 0 до Uпитания при однополярном питании. Если нужен диапазон выходных напряжений от 0 до 5V, то питать ОУ надо от 5V. Если есть только 12V, то можно влупить LDO или хРЕНку (LM7805) для питания ОУ.
Выше я привел вот эту схему:
Питание ОУ - 5V. Измеритель тока (он, кстати, применяется в реальном проекте уже 4 года) занимает два канала АЦП на микроконтроллере. Один канал мерит "заряд АКБ" а другой "разряд АКБ". За счет этого увеличивается разрешающая способность измерителя. 0...1023 в одном направлении и 0...1023 в другом. Когда ток через резистор R12 течет в одном направлении, на одном из выходов появляется напряжение, эквивалентное протекаемому току а на другом ноль вольт. Когда ток начинает течь в другом направлении, то на втором появляется напряжение, а на первом ноль вольт. Самое интересное - это то, что тут используется обычный ОУ (правда, rail-to-rail архитектуры) Если нужна высокая точность, то конечно лучше инструментальник. Но этой схемы хватило, чтобы мерить ток от -150А до +150А с точностью до 0.2А, что более чем достаточно.
Далее тут:
Рассчет схемы простой. Коэффициент усиления (во сколько раз усиливает усилитель) проводится по простой формуле:
K = (R1 + R2) / R2
Так же, должно соблюдаться условие: R3 = R1 и R4 = R2 так как резисторы R3 и R4 необходимы для симметрирования усилителя и всей схемы в целом. Если нужно смещение наполовину, то резистор R5 должен быть равным резисторам R1 и R3 при условии, что на него подается напряжение, равное половине максимального напряжения рабочего диапазона выходных напряжений. Если у МК внешний ИОН для АЦП, то подать нужно опорное напряжение с него, пересчитав резистор R5)
ЗЫ: Есть хорошая знаменитая книжка по основам схемотехники: Хоровиц и Хилл: Искусство схемотехники.
_________________ I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 16:36:51
Потрогал лапой паяльник
Зарегистрирован: Вс сен 11, 2011 12:35:11 Сообщений: 378
Рейтинг сообщения:0
Ну естесьно работает. Программка на андроиде через голубозуб передаёт данные на мобилу. Для электросамоката ваттметр, сколько пройдено пути, сколько осталось пути и так делее. А вот с замером тока проблема. Датчик тока мне не очень нравится, здоровый зараза.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 18:54:55
Потрогал лапой паяльник
Зарегистрирован: Вс сен 11, 2011 12:35:11 Сообщений: 378
Рейтинг сообщения:0
А еще вопросик интересный. От шунта 0.0012 ом можно тонкие провода к операционникам пустить? Примерно 0.2кв. Не будут ли по дороге сосать помехи? А там помеха будь здоров, шим постоянно работает и вокруг беда просто. Просто шунт хочу расположить прям на аккумуляторах а схему уже в другом месте.
Заголовок сообщения: Re: Как сделать амперметр со средней точкой 0...5в на выходе
Добавлено: Чт апр 02, 2015 20:26:41
Друг Кота
Карма: 25
Рейтинг сообщений: 99
Зарегистрирован: Вс янв 24, 2010 19:19:52 Сообщений: 4470 Откуда: Главный Улей России (Moscow)
Рейтинг сообщения:0
Ну, мы такой и используем, так как датчик выносной. Только экранированный и в виде витой пары. Резистор на 4.7 ом в моей схеме не просто так стоит. Он замыкает часть наводок, гуляющих по проводам. Но новый проект подразумевает отдельную плату, установленную прямо на шунте 75ШСМ-150 с усилителями, микроконтроллером и изолированным интерфейсом RS-485 (или опционально CAN)
По поводу схемы: Конденсаторы C1 и C2 следует соединить параллельно с R2 и R5 соответственно. Иначе они могут только мешать. Отсутствуют плечи симметрирования по входам ОУ. Посмотрите на мою схему и сделайте аналогично. (там все это есть, только свои номиналы вставите.)
_________________ I am DX168B and this is my favourite forum on internet!
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 30
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения