Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

Термопары я сваривал из термокомпенсационных проводов которые идут от термопар, графитовым стержнем (гдето читал на форумах), эффект имеется , но вот какая зависимость не известно, вот и подумал есть ли смысл ставит холодную термопару неизвестных характеристик.

Поповоду провала ЭДС, выглядит он на осцилографе так, при установленной перемычки вместо термопары и выставленном при помощи баланса ноле,на выходе стабильный ноль, если убрать перемычку и поставить термопару то на выходе улилителя происходит резкий скачок вверх на 20 мв, потом в течении минуты напряжение выхода опускается ниже ноля на 20-30 мв.
Реклама
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

gray_mouse писал(а):Термопары я сваривал из термокомпенсационных проводов которые идут от термопар, графитовым стержнем (гдето читал на форумах), эффект имеется , но вот какая зависимость не известно, вот и подумал есть ли смысл ставит холодную термопару неизвестных характеристик.
Зависимость, как правило, линейная, главное, чтобы материалы были такими же, как у рабочей термопары.
gray_mouse писал(а):Поповоду провала ЭДС, выглядит он на осцилографе так, при установленной перемычки вместо термопары и выставленном при помощи баланса ноле,на выходе стабильный ноль, если убрать перемычку и поставить термопару то на выходе улилителя происходит резкий скачок вверх на 20 мв, потом в течении минуты напряжение выхода опускается ниже ноля на 20-30 мв.
Как вы думаете, меняется ли где-нибудь так температура за это время? :) Это больше похоже на радионаводки. (Детектирование в ОУ и смещение внутренних каскадов продетектированным сигналом.) Попробуйте поменять полярность подключения термопары и посмотрите поведение нуля. Если оно изменится мало, то, скорее всего, дело в них. В любом случае, советую сделать хорошую защиту от наводок. :)
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Реклама
Аватара пользователя
anatol378
Мудрый кот
Сообщения: 1833
Зарегистрирован: Вс окт 04, 2009 13:23:12
Откуда: н. новгород

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение anatol378 »

Ух, намолотили.
А вот по пунктам 3 и 5 не ясно
По третьему пункту - моя ошибка. Перепутал компенсацию и вычисление термоЭДС.
В ГОСТ Р 8.585-2001 (найдете здесь http://temperatures.ru/pages/rossiiskie ... darty_page) приведены таблицы напряжений для термопар относительно "0" градусов Цельсия. Таблицы верны для ЗАМКНУТОГО контура.
В переводе на русский два провода образующие термопару соединены на обоих концах, т.е. два термодатчика. Один из них горячий (вырабатывает измеряемое электричество) второй "холодный" находится в среде с известной температурой (принято "0" градусов Цельсия).
Этот холодный спай имеет свою термоЭДС включенную встречно основной. Её потенциал известен, нормирован для типов термопар и легко реализуем, поэтому при проведении измеренй холодный спай реализуется или программно или электронными элементами, т.е. без организации среды с "0" градусов Цельсия и помещения туда холодного спая.
Здесь еще немного информации http://www.bookasutp.ru/Chapter6_3_3.aspx
По 5 пункту - в смысле и "+" и "-" в напряжении соответствуя температуре.
Лучше умному тупить, чем тупому умничать
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

gray_mouse писал(а):... если убрать перемычку и поставить термопару то на выходе уcилителя происходит резкий скачок вверх..
Для лучшего понимания того, что происходит, могу посоветовать сделать термопару размером с медную перемычку и посмотреть, что будет при её подключении.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

Мои тестовые термопары, представляют из себя ,как уже писал, сваренные куски хромель и копель, втавленные в разъемную часть клемника, длина плеча термопары 1.5-2 см, они приблизительно такие же по длине как и перемычки.
Разобрался я со скачком напряжения при подключении термопары, дело было в том что сваренные мною термопары имеют очень маленькую тепловую инерцию, и пока подключаешь они успевали от руки нагреться и соответственно дать скачек, далее они остывали и напряжение как и положено уходило в отрицательную зону.\
Если термопару подключить наоборот, то и напряжение уходит в противоположную т.е. полохительную зону, при прогреве идет в отрицательную.Отсюда делаю вывод что это не наводка , а моя темность в этих ворпросах.
Если изготовить термопару с 2 спаями, т.е. капель-храмель-капель и подключить в клемник, то провала нету , все стоит по нолям, при нагреве одного спая напряжение идет вверх, при нагреве другого вниз, как и положено.
С наводками дело хуже, если опустить термопару в банку с включенным кипятильником, на выходе получаю наводку около 20 мв, что очень не хорощо т.к. дает ошибку в 10 гр.
По разностной схеме усилитель не получается включить ввиду особенностей печ.платы.
Сижу вот думаю, либо применить AD620 на каждый канал с минимальными переделками печ.платы усилителей термопар, либо уже изготовить новую печатную плату под другую схему с мультиплексорами и 1 усилителем ad620.Старая печатка усилителей уже перепахана настолько в ходе экспериментов, что ее уже стыдно отдавать.
Наверно попробую составить новую схему с печаткой и покажу тут, покритикуете если что.
Есть проблема с мультиплексорами, ADG508 не могу применить т.к. им нужно двуполярное питание +-15 в, у меня тока +-5в, а делать +-15 ради мультиплексоров не очень правильно наверно, но даже их у нас в продаже нету, а раз заказывать то уж с питанием +-5 в.
Тут еще под руку попался старый теплосчетчик, там тоже есть мультиплексор 2*8х1, как раз что надо, но с точки зрения ремонтопригодности его достать сложновато и дороговато, потому пока буду думать.Спасибо всем за советы.
Попутно разискивается работоспособная схема на ad620 с компенсацией хол спая и фильтрами, хотя компенсация не обязательна, могу сделать программно.Вопрос как правильно подавить помеху на входе усилителя.
Реклама
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

Решил пока попробовать заменить OP7 на ad620 с установкой фильтров,
По даташиту посмотрел 3 схемы защита выходов, RF фильтрация,подключение к термопаре.
на всякий случай приложил.
В защите выходов просто встречно на входах расположил диоды, не стал их располагать на питающине напряжения как в даташите.
В RF фильтрации не совсем понял как вычислить подавление помехи в 50 гц, но интуитивно взял номиналы R-3k, С-1uf, из принципа они у меня есть (номиналы).
В схеме подключения термопары, возникла проблемка согласования с RF схемой, на схеме с термпарой положительный вход садится на землю, а в схеме фильтрации нет, так как же все таки поступить ?
Схему приложил в картинке.
Коэфф. усиления выбрал около 200-300 из расчета полная шкала 2.5 в.
Осталось не ясно как же подключить термопару(завести с термопары + на общий провод) и обеспечить фильтрацию на 50 гц.
Наступаю опять на теже грабли (на каждый канал по операционнику) по причине наличия уже готовой платы и есть еще одна причина, нужно обеспечить работоспособность всего устройства не зависимо от работоспособности отдельных каналов, понятно что раз на раз не приходится , но мне кажется что вероятность сгореть операционнику выше, чем еще прихватить за собой на тот свет и АЦП.Так что думаю в каком то достаточно большом проценте устройство продолжит функционировать с данными других каналов.
Если не трудно скажите свои замечания по схеме.
Вложения
620.JPG
То как я понял схемы
(78.12 КБ) 2239 скачиваний
thermocouple.JPG
Рекомендованное подключение к термопаре
(41.5 КБ) 2204 скачивания
RFP.JPG
Фильтрация
(32.69 КБ) 1646 скачиваний
INP.JPG
Рекомендации по защите входов
(46.02 КБ) 1455 скачиваний
Реклама
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

Если позволяет бюджет, то по одному AD620 на каждый канал - самый правильный путь. Вы работаете с милливольтовыми сигналами и мультиплексор может добавить проблем. Если вы все же остановитесь на мультиплексоре, выбирайте тот, который позволяет коммутацию дифференциальных сигналов (типа ADG1407, ADG1607).

Теперь по схеме: файл 620.jpg. Диоды BAV99 можно не ставить. О наводках в 50Гц не беспокойтесь, AD620 очень эффективно подавляет низкочастотную синфазную помеху, проблемы начинаются килогерц с 10, для этого и ставят ФНЧ.

"Как подключить термопару (завести с термопары + на общий провод)". Лучше всего подключить по резистору от каждого выхода термопары (до R1-R2) к аналоговой земле. На этой же земле должны быть вывод Reference (5) AD620, вывод AGND MCP3208 и т.д. Величина сопротивления этих резисторов некритична (если они подключены до R1-R2), порядка 10-100К, но весьма важно обеспечить равенство сопротивлений этих резисторов, чтобы не ухудшить подавление синфазного сигнала.

Сопротивление резисторов R1-R2 можно уменьшить до 1К. Их равенство также важно. Крайне желательно, чтобы конденсаторы C1-C3 были полипропиленовыми (керамика хуже всего). Емкость конденсатора C1 должна быть по крайней мере в 10 раз больше емкости конденсаторов C2 и C3 (см. рекомендации даташита). Могу порекомендовать поставить С1=0.1мкф, а С2,С3=0.01мкф.

Вот, пока, всё. Удачи. :)
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Аватара пользователя
minakan
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2209
Зарегистрирован: Вт июл 27, 2010 11:31:59
Откуда: Кххх

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение minakan »

1. Входы по постоянному напряжению болтаются в воздухе.
Надо как тут.
http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=133716
Без заземления "-" ТП работать не будет.
Рассогласование по уровням у Вас. +-5В (620) -> 0..+5B (MCP320х)
Просится вместо AD620 AD623. Тогда можно работать на одном +5 питании.
Помнится во всех платах на MCP320х стоят защитные диоды на питание и землю.
Не смотрел, есть ли в MCP320х защитные диоды на входах, если есть - тогда и резистора хватит, но это повышает сопротивление на входе. Не хорошо.
Изображение
Подробнее
http://www.libstock.com/projects/view/1 ... ck-example
Можно сразу предусмотреть смещение через подстроечник от опоры АЦП (вывод 5 AD620 (опора)).
Простите за сумбур.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

Да, упустил из вида: у AD620 напряжение смещения порядка 200мкВ (в худшем случае). При усилении в 300 вы получите смещение выхода порядка 60мВ. Оно может быть любой полярности. Чтобы его скомпенсировать, нужно подать такое же смещение (60мВ) на вывод Reference (5) AD620 при помощи подстроечного резистора. Если не хотите связываться с ручной подстройкой каждого канала, можно выводы Reference всех каналов подключить к заведомо большему положительному напряжению (например от низкоомного делителя), скажем, 100-200мВ, а это напряжение завести на свободный канал АЦП. Тогда, при начальной калибровке вам нужно будет определить и запомнить разность между начальным значением канала и значением этого напряжения, а при измерении нужно просто из текущего значения напряжения канала вычесть текущее значение этого напряжения и запомненную разность для этого канала. Так вы избежите применения прецизионных компонентов.
Если использовать поделенное напряжение опоры, то дополнительный канал может и не потребоваться, нужно будет просто запомнить начальные значения каналов, которые потом будут вычитаться из текущих значений. Если решите идти по этому пути, рекомендую после делителя поставить повторитель на OP-07, тогда делитель можно сделать высокоомным, чтобы не нагружать источник опоры. Неинвертирующий вход ОУ следует зашунтировать конденсатором на землю.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

Спасибо за комментарии.Тучи опять сгущаются, только все стало вроде ясно, ну да ладно разберемся.Пока определяюсь с доступной элементной базой (с учетом на будущее , вдруг ремонт надо будет срочный) АЦП ads1607/1407 не очень то доступны, наковырял с теплосчетчика АЦП max397 вроде по параметрам подходит, но тоже трудно доставаемый.
Чтоб не запутать вас, поясню, разрабатываются одновременно 2 схемы (на будущее так сказать) одна это 8 AD620 заведенных на MCP3208 (решил звдействовать не 6 , а 8 каналов),
и вторая схема это мультиплексор на входе (диф подключение) и далее ad620 (623) потом либо во внешний АЦП либо пойдет напрямую в МК (атм32), но чтото меня останавливает пока пользоваться АЦП МК, дкмаю там не очень точность.
Основная проблема (кроме того что понять как все это должно работать, но в этом уже прогресс) это доступная рем база, приходится ее тоже учитывать.
пока сделаю отдельный усилитель на ad620 на отдельной платке и буду мучить его, как разберусь с ним до конца , тогда уже и определюсь со структурой схемы снятия показаний с термопар.Самая идеальная с точки зрения ремонта схема для меня, это 8 ad620 заведенных на 8 АЦП МК, но тут надо оценить точность , приемлима ли она, почему то думаю что не уложусь в диапазон 5 гр.
Постарался учесть в схеме , то что понял из разъяснений , выложил новую схему.Гляньте пожалуйста, все я правильно понял что нужно было добавить ?
El-Eng , еще хотел поинтересоваться, насчет конденсаторов, чтото я не нахожу в продаже доступных полипропиленовых конденсаторов в СМД корпусе (есть пленочные, но я так понимаю это не то, да и не в СМД корпусе они) , можно заменить на тантал емкостью 1 мкф и 10 мкф соответственно.В наличие есть керамика, насколько критично с ней ?
Вложения
620.JPG
обновленная схема620
(81.56 КБ) 1592 скачивания
Последний раз редактировалось gray_mouse Вт янв 15, 2013 09:10:53, всего редактировалось 1 раз.
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

И еще если позволите нескоко появившихся вопросов
1.По сути мне ниже ноля мерить не надо и отрицательный диапазон меня не интересует, в связи с этим,как я думаю и выше на это указывалось,резонно применить ad623 с однополярным питанием +5 в ,отсюда возникли такие сложности с пониманием - при ноле на входе (перемычка заместо термопары ) операционник мне выдаст грубо говоря 2.5в (т.е. Uпит/2-падение на ключах операционника) , если так то могу ли я сместить это напряжение в 0 подав на вывод ref минус 2.5 в относительно массы. ? Схема как я понял не именяется просто -5в которые шли на усилитель пойдут на массу?
2.Диоды защитные я убрал, но в даташитах настойчиво рекомендуют,причем в ad623 помимо диодов сливающих в питание, появился ограничитель между входами нужно ли ставить или не в моем случае.
3.Точность моего измерителя будет в том числе прямопропорциональна разбегу резисторов на его входах а так же тех что подтягивают входа термопар к земле ?Аналогично про конденсаторы на входах или с ними зависимость нелинейная?
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

Самая идеальная с точки зрения ремонта схема для меня, это 8 ad620 заведенных на 8 АЦП МК, но тут надо оценить точность , приемлима ли она, почему то думаю что не уложусь в диапазон 5 гр.
Как я понимаю, вам нужно мерить температуру порядка 500гр с погрешностью 5гр, т.е. 1%. 10-разрядного АЦП вполне хватит, главное, чтобы нелинейность и дрейф были внутри 2-х разрядов. Рабочий диапазон входного сигнала должен быть порядка 0.7-0.9 от диапазона АЦП.
...выложил новую схему.Гляньте пожалуйста, все я правильно понял что нужно было добавить?
В целом - да. RC-цепочка 1К-0.1u на выходе AD620 не нужна, сигнал можно подавать далее прямо с выхода AD620. Резистор 100К, в делителе напряжения опоры, я взял бы поменьше, ~30К, чтобы максимальное напряжение для компенсации было порядка 200мВ. Соединение ползунка подстроечника регулировки смещения с его верхним выводом не нужно.
...чтото я не нахожу в продаже доступных полипропиленовых конденсаторов в СМД корпусе (есть пленочные, но я так понимаю это не то, да и не в СМД корпусе они) , можно заменить на тантал емкостью 1 мкф и 10 мкф соответственно.В наличие есть керамика, насколько критично с ней?
Параметр, на который вам нужно ориентироваться - диэлектрическая абсорция конденсатора. Она должна быть минимальной. Если не хотите ставить выводные конденсаторы, то попробуйте любые другие пленочные (хорошо, если справочник будет иметь данные по абсорбции и можно будет выбрать), на худой конец, хорошую керамику, но тут как повезет. Электролиты нельзя ставить ни при каких обстоятельствах! :shock:
1.По сути мне ниже ноля мерить не надо и отрицательный диапазон меня не интересует, в связи с этим,как я думаю и выше на это указывалось,резонно применить ad623 с однополярным питанием +5 в ,отсюда возникли такие сложности с пониманием - при ноле на входе (перемычка заместо термопары ) операционник мне выдаст грубо говоря 2.5в (т.е. Uпит/2-падение на ключах операционника) , если так то могу ли я сместить это напряжение в 0 подав на вывод ref минус 2.5 в относительно массы. ? Схема как я понял не именяется просто -5в которые шли на усилитель пойдут на массу?
Внимательно прочитайте про особенности инструментальных дифференциальных усилителей (ДУ). Это не операционник! Выходное напряжение инструментального дифференциального усилителя (без учета погрешностей) определяется так: разность напряжений на входах (т.е. напряжение между входами) умножить на коэффициент усиления, плюс напряжение на опорном входе (Ref). Естественно, напряжения на входах должны быть внутри диапазона входного синфазного сигнала (обычно от - до + питания), а получившийся результат должен быть внутри диапазона возможного выходного напряжения. В вашем случае, когда перемычка на входе, на выходе будет то напряжение, которое подано на вход Ref, при условии, что синфазное входное напряжение находится внутри диапазона 0...+5 В. Отсюда особенность применения однополярного питания: вам потребуется сместить напряжение на выводах термопары, подключив точку соединения резисторов 10К не к земле, а, скажем, к 2.5В. В остальном работа схемы будет такой же, как и при двухполярном питании.
2.Диоды защитные я убрал, но в даташитах настойчиво рекомендуют,причем в ad623 помимо диодов сливающих в питание, появился ограничитель между входами нужно ли ставить или не в моем случае.
Если у вас будет синфазная помеха, амплитуда которой больше + или - питания, то диоды на +- питание ставить нужно, в противном случае - нет. Если у вас будет дифференциальная помеха, размахом больше 0.7В, то диоды между входами ставить нужно, в противном случае - нет. Я полагаю, что у вас не будет ни того ни другого. :)
3.Точность моего измерителя будет в том числе прямопропорциональна разбегу резисторов на его входах а так же тех что подтягивают входа термопар к земле? Аналогично про конденсаторы на входах или с ними зависимость нелинейная?
Нет. Ни конденсаторы, ни те, ни другие резисторы, в таком включении, практически не влияют на точность передачи измеряемого, почти постоянного дифференциального сигнала. Эти резисторы и конденсаторы защищают от проникновения высокочастотной синфазной и дифференциальной помехи, а вся суета с равенством связана с тем, чтобы не допустить преобразования синфазной помехи (которая почти всегда существенно больше) в дифференциальную (к которой ДУ существенно чувствительнее). Но здесь, надеюсь, не возникнет больших проблем, особенно если применить защитное экранирование проводов термопары.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

Спасибо, буду пока разбираться с информацией
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

El-Eng писал(а):Нет. Ни конденсаторы, ни те, ни другие резисторы, в таком включении, практически не влияют на точность передачи измеряемого, почти постоянного дифференциального сигнала. Эти резисторы и конденсаторы защищают от проникновения высокочастотной синфазной и дифференциальной помехи, а вся суета с равенством связана с тем, чтобы не допустить преобразования синфазной помехи (которая почти всегда существенно больше) в дифференциальную (к которой ДУ существенно чувствительнее). Но здесь, надеюсь, не возникнет больших проблем, особенно если применить защитное экранирование проводов термопары.
Я исходил из следующих соображений- поскольку усилитель усиливает разность значений амплитут сигналов в каждый конкретный бесконечно малый отрезок времени, то разное сопротивление резисторов , например которые идут от термопары на массу(пусть это будут 9750 ом и 10250 ом т.е. с разницей в 5 %), даст разное значение аплитуду сигнала (чем меньше резистор тем меньше амплитуда) соответственно эта разница будет усугублена коэффициентом усиления и попадет на выход усилителя.В отношении синфазной помехи 50 гц, я думал это будет выглядеть как раз ввиде синусоиды с размахом несколько градусов, что и снизит точность на эти несколько градусов т.к. их придется загрублять и усреднять.
В принципе мне же ничто не мешает взять сотню 5% резисторов и точной цешкой выбрать там пары по одинаковому сопротивлению ?
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

Попробую объяснить подробно. Вы правы, усилитель усиливает разность напряжений, приложенных ко входам, т.е. напряжение между входами. Рассмотрим идеальный случай. Термопара - это источник напряжения с очень малым внутренним сопротивлением, подключенный ко входам. Понятно, что напряжение этого источника, а, следовательно, и напряжение между входами не зависит от напряжения между любым входом и землей, которое и есть синфазная помеха. В реальном случае, термопара соединена со входами длинными проводами, имеющими сопротивление, а напряжение на входах должно быть внутри допустимого диапазона, что обеспечивается резисторами в 10К, подтягивающими потенциал входов к земле. Как это влияет на точность? Сопротивление провода, скажем 10 ом, вместе с резисторам в 10К образует делитель 1000/1001, создавая ошибку ~0.1% но эта ошибка будет устранена при калибровке. Остается температурный дрейф, который можно грубо считать равным 0.1 от величины, т.е. ошибка вызванная дрейфом оценивается как 0.01%. Думаю, ей можно пренебречь. :) Для очистки совести, можете увеличить сопротивления подтягивающих резисторов, но злоупотреблять этим не следует, т.к. увеличится амплитуда синфазной помехи, и начнет сказываться влияние падения напряжения на этих резисторах, вызванное протеканием входного тока ДУ.
Если провода находятся рядом (в идеале, свиты в жгут) то НЧ наводки (50Гц) на них одинаковы и являются синфазной помехой, которая хорошо подавляется ДУ. Но из за неравенства коэффициентов деления делителей 10ом - 10K, возникающее разностное напряжение является дифференциальным и усиливается усилителем. На ВЧ ситуация еще усугубляется разницей в RC фильтрах. Но убирать эти фильтры нельзя, потому, что на ВЧ синфазная помеха перестает ослабляться усилителем. К счастью, особенно если предпринять превентивные меры типа защитного экранирования, влияние этих помех обычно удается снизить до приемлемого, а зачастую до пренебрежимого уровня.
В принципе мне же ничто не мешает взять сотню 5% резисторов и точной цешкой выбрать там пары по одинаковому сопротивлению ?
Можно просто взять 1% резисторы без подбора. Да и с 5% без подбора можете поэкспериментировать. Ошибка - это когда один из проводов от темопары вместе со входом ДУ подключают к земле, но и в этом случае все как-то работает. :)
Like the eyes of a cat in the black and blue...
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

Спасибо за ликбез, учел все что понял сделал пробную плату , на 2 канала из 2*ad620 и MCP3208 короче из того что есть, на ней поэксперементирую, а потом уже с учетом всех изменений сделаю полноценную плату.
El-Eng писал(а): Ошибка - это когда один из проводов от темопары вместе со входом ДУ подключают к земле, но и в этом случае все как-то работает. :)
Да это первое что приходит в голову при ограниченных знаниях, так я и сделал сначала.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

...на ней поэксперементирую, а потом уже с учетом всех изменений сделаю полноценную плату.
Удачи. :)
...так я и сделал сначала.
Это не ошибка при применении ОУ, это ошибка при применении ДУ: нивелируется его важное преимущество - дифференциальный вход с хорошим подавлением синфазной помехи.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
gray_mouse
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 31
Зарегистрирован: Ср янв 09, 2013 05:34:04

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение gray_mouse »

В общем скорбь и печаль посетили меня, схема не взлетела.Включил ,отрегулировал на средние параметры , сунул в банку с кипятильником термопару (нашел заводскую откудато ТХК9311, но без экрана он снят кем-то, сама термопара рабочая, длина провода 70см ) и .. увидел на осцилографе синфазную помеху амплитудой 1.5 вольта, офигел, перепроверил схему, плату вроде все по правилам , а не взлетает.
приложу схему подскажите ченить, куда смотреть теперь.
От прежнего варианта различаются номиналы резисторов от термопары к массе 22к , кондкры керамика что была без роду племени 0.1 мкф и 1 мкф. напряжение опоры АЦП поднял до 4.096, резисторы задающие Ref подобрал.Защитные диоды предусмотрены но не стоят.Плату грел, в бубен стучал, ниче не понял почему такая огромная помеха, неужеле потому что 70 см термопарного кабеля незаэкранированно , или это не должно было повлиять ?
Вложения
IMAGE_158.jpg
низ платы
(75.36 КБ) 1169 скачиваний
IMAGE_157.jpg
фотка крупным планом верх платы
(218.65 КБ) 1412 скачиваний
2xad620.JPG
Кусок из схемы, плата усилителей+АЦП
(126.98 КБ) 1597 скачиваний
Аватара пользователя
anatol378
Мудрый кот
Сообщения: 1833
Зарегистрирован: Вс окт 04, 2009 13:23:12
Откуда: н. новгород

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение anatol378 »

gray_mouse писал(а):...отрегулировал на средние параметры ...
Что отрегулировал?
gray_mouse писал(а): .. увидел на осцилографе синфазную помеху амплитудой 1.5 вольта,
В каких точках и как смотрел? Питание двухполярное? Какие пульсации по питанию?

Описывать восторги неудачи и прочий флуд не стоит. Не стоит называть вещи имеющие общепризнанные имена своими - "кондкры", "ченить". Достаточно описок типа "неужеле"=неужели.
Лучше умному тупить, чем тупому умничать
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Помогите с доработать усилитель термопары, пожалуйста.

Сообщение El-Eng »

gray_mouse писал(а):...сунул в банку с кипятильником термопару (нашел заводскую откудато ТХК9311, но без экрана он снят кем-то, сама термопара рабочая, длина провода 70см ) и .. увидел на осцилографе синфазную помеху амплитудой 1.5 вольта...
Надеюсь, что провода термопары и измерительный спай у вас не имели непосредственного контакта с водой, а все металлические части корпуса термопары были соединены с землей схемы.

То, что у вас происходит - ненормально. Ищите источник этой ненормальности:
1. Есть ли помеха на выходе при закорачивании входов перемычкой?
Да - разбираемся с питанием, землями и т.д.
Нет - далее:
2. Есть ли помеха на выходе при подключении просто термопары (без воды, кипятильника и т.д.)?
Да - разбираемся с термопарой, экранированием, заземлением, пробуем подключить вместо термопары два закороченных провода той же длины и сравниваем результаты и т.д.
Нет - разбираемся, почему в воде плохо: проникает ли вода к проводам, меняется ли наводка, если убрать кипятильник, заземляем корпус кипятильника, термопары и т.д., то есть ищем, откуда приходит помеха и как от нее избавиться.

Со схемой у вас нормально, больших замечаний нет, единственное - странное включение защитных диодов, но вы пишете, что они не установлены. Кстати, для AD623A они и не нужны - они уже установлены в микросхеме (рис.44 на стр.17 даташита).
Like the eyes of a cat in the black and blue...
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»