Мелкие вопросы по теории

Deoptim

Добрый день.
Я уже задавал подобный вопрос, но остался без ответа.
Давайте я подробно расскажу проблемку.
Есть ультразвуковой увлажнитель воздуха BONECO 7135, в нем имеется(вернее должен быть) резистивный датчик влажности SYH-2(фирма SYHTECH 33кОм), он в свою очередь соединен с NTC датчиком(50кОм) последовательно.
Вот прилагается схема:

Т.к. оригинальный датчик уже сложно найти по адекватной цене(по крайней мере у нас), то необходимо придумать, как установить аналогичный, но дешевый резистивный датчик на 31кОм (HR202/HR202L).

Как я понимаю по схеме, точный резистор R12(с пятью полосками) является ?резистором делителя напряжения? на входе L1 - он для NTC или для датчика влажности?
Как можно заменить резистивный датчик влажности 33кОм на 31кОм, при этом какая должна быть развязка?

Если это был бы обычный NTC, я бы не парился и добавил бы резистор для определенного значения делителя напряжения(зная Vout).
Но т.к. это датчик влажности и у него измеряется сопротивление в переменке (1V/1кГц) -тут у меня возникает вопрос.

Вот нашел как измеряется:

Вот документ - тут как раз Rh 33k/Rt 50k.

Вопрос не снят, какая должна быть развязка для 31кОм датчика влажности?

Реклама

ypppu

Может взять датчик 31 кОм и попробовать повысить его сопротивление до 33 кОм? Укоротить токопроводящие дорожки, тогда проводимость уменьшится.

Реклама

Deoptim

ypppu, его в большинстве случаев поставляют в пластиковом корпусе и вообще не рекомендуют касаться к рабочей поверхности, т.к. это повлияет на погрешность. Даже не допускается образование росы...
Так что не вариант.

Starbreaker

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3677389#p3677389"]Что-то я недопонял путь тока питания внутрь, к цепям, потребляющим 3.3 В (МК и прочее). Он, получается, проходит через резистор R3 номиналом 12 кОм??? Ерунда какая-то.[/uquote]
У автора схемы было по-другому (приложил эту часть цепи). Мне его схему надо было переработать (на первой картинке был уже мой вариант).
Как было. С шунта (два резистора по 20 Ом, включенные параллельно) сигнал шёл на ОУ, потом через RC-цепь на встроенный (в микроконтроллер) АЦП. У меня АЦП внешний, со встроенным программируемым ОУ. R3 и R6 вместе с C7 образуют RC-фильтр (разместил так, как было предложено в даташите на АЦП) на входе дифференциального канала АЦП. Номиналы оставил такие же, как у автора (0,01 мкФ у С7 — это опечатка, у меня там тоже 0,1 мкФ). Получается, у него эта RC-цепь была на выходе ОУ, а у меня на входе ОУ. Так оставлять нельзя?

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3677389#p3677389"]И последнее. Я не очень понял: с резистора 250 Ом сигнал куда-то снимается, или он там в качестве мебели?[/uquote]
Это нагрузочный резистор, сигнал с которого снимает АСУ ТП. Индикатор нужен лишь для отображения сигнала токовой петли и сигнализации.

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3677389#p3677389"]А зачем его уменьшать? Пока что напряжения на датчике вполне достаточно.[/uquote]
Во-первых, для того, чтобы он по этому параметру выделялся среди конкурентов. Во-вторых, нагрузочный резистор может быть больше (вплоть до 1 кОм, заказчик утверждает, что такое бывает и это соответствует ГОСТ). Говорю «во-вторых», потому что напряжение питания цепи мы рекомендуем сами (и чем больше нагрузочный резистор, тем выше напряжение мы рекомендуем, естественно).

Спасибо за обстоятельный ответ!

Добавлено after 3 minutes 15 seconds:

Реклама

mickbell

[uquote="Starbreaker",url="/forum/viewtopic.php?p=3677692#p3677692"]У автора схемы было по-другому (приложил эту часть цепи).[/uquote]Где приложили? Не вижу никаких вложений.
[uquote="Starbreaker",url="/forum/viewtopic.php?p=3677692#p3677692"]Мне его схему надо было переработать (на первой картинке был уже мой вариант).
Как было. С шунта (два резистора по 20 Ом, включенные параллельно) сигнал шёл на ОУ, потом через RC-цепь на встроенный (в микроконтроллер) АЦП. У меня АЦП внешний, со встроенным программируемым ОУ. R3 и R6 вместе с C7 образуют RC-фильтр (разместил так, как было предложено в даташите на АЦП) на входе дифференциального канала АЦП. Номиналы оставил такие же, как у автора (0,01 мкФ у С7 — это опечатка, у меня там тоже 0,1 мкФ). Получается, у него эта RC-цепь была на выходе ОУ, а у меня на входе ОУ. Так оставлять нельзя?[/uquote]Ну давайте посмотрим, что там у вас получилось. Питание на МК поступает по цепи: клемма 1 - дроссель - регулятор - МК и прочая нагрузка - резистор R3 - шунт R4||R5 - другой дроссель - клемма 2. Я не знаю, сколько изволят откушивать ваши МК, АЦП и ОУ, предположим, что все вместе жруть не более одного миллиампера. Тогда падение на R3 получается аж двенадцать вольт. Но так не может быть, в нашем распоряжении максимум 5.1 В. Следовательно, ни о каком миллиампере даже мечтать не приходится. Что можно сделать: перенести фильтр именно на вход ОУ, подключив общий контроллера до R3. (Это я говорю, ещё не видя схемы. А надо бы её увидеть, без схемы разговор ни о чём.)
[uquote="Starbreaker",url="/forum/viewtopic.php?p=3677692#p3677692"][uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=3677389#p3677389"]И последнее. Я не очень понял: с резистора 250 Ом сигнал куда-то снимается, или он там в качестве мебели?[/uquote]
Это нагрузочный резистор, сигнал с которого снимает АСУ ТП. Индикатор нужен лишь для отображения сигнала токовой петли и сигнализации.[/uquote]Ага, понятно. Я уже подумал, чтобы заменить его на резистор поменьше с усилителем или вообще на преобразователь тока в напряжение на ОУ, но, как теперь понимаю, это не ваш резистор и трогать его нельзя.

Добавлено after 2 hours 23 minutes 43 seconds:
Ага, теперь и схема есть. Ну и, конечно, нет там никакого резистора в цепи "0V", как я и предполагал.

Реклама

korob

Starbreaker писал(а):И мне непонятно, что нужно сделать для того, чтобы падение напряжение между клеммами индикатора уменьшить

Со стабилизатором на 3,3В. уже ничего не сделаешь.

Как вариант - выкинуть стабилизатор, а стабилитроны уменьшить до 3,3В., тогда падение на "индикаторе" уменьшится с 5,1В. до 3,3В., и эти самые 3,3В. пойдут туда, куда они должны были идти после стабилизатора.

Реклама

Starbreaker

mickbell, отредактировал то сообщение, добавив картинку. Да, нагрузочный резистор трогать нельзя, заказчик сам выбирает его номинал (из стандартного набора).

В первоначальной схеме ОУ был внешним, АЦП — встроенным в микроконтроллер. RC-цепочка была на после ОУ на входе АЦП. В моей схеме ОУ встроен во внешний АЦП (обмен с МК по SPI), RC-цепь перед встроенным ОУ. У меня структурная схема примерно такая:

Как я понял, из цепи 0V резистор надо убрать. Спасибо!

korob, напряжение стабилизации стабилитронов, как я понял, понижать нежелательно, так как они нужны для искробезопасности (не знаю, как высчитывается, если честно, автор первоначальной схемы такие выбрал). Получается, между клеммами всегда будет падать 5,1 В, если напряжения хватит? Или только тогда, когда останется излишек, который не сможет принять датчик, а в остальное время 3,3 В + лоу-дропаут + падение на шунте?

korob

Starbreaker писал(а):напряжение стабилизации стабилитронов, как я понял, понижать нежелательно, так как они нужны для искробезопасности

Для какой такой искробезопасности?

Они нужны для ограничения напряжения на входе стабилизатора (в данном случае до минимально возможной величины, чтобы и стабилизатор оставался в рабочем режиме, и чтобы на данный участок цепи приходилось минимально возможное падение напряжения).

Так как мы имеем дело с источником тока на входе стабилизатора, то при малой нагрузке на выходе стабилизатора выходное напряжение источника тока может вырасти до неприлично огромной величины. И вот для исключения такого безобразия вход стабилизатора шунтирован стабилитроном.

Собственно на них и создаётся необходимое для запитывания стабилизатора напряжение при питании от источника тока.

Starbreaker

korob, вот потому у меня и возникли сложности. Когда я взял первоначальную схему, то, во-первых, удивился параллельному соединению стабилитронов, во-вторых, подумал, что минимальное падение тут будет 5,1 В (если хватит напряжения). Меня начальник спросил, как можно понизить падение напряжения на нашем индикаторе, и, конечно, я ответил, что нужно поставить стабилитроны с более низким напряжением стабилизации. На что мне и он, и автор первоначальной схемы (отдельно друг от друга) сказали, что стабилитроны трогать не надо (а то и поднять напряжение стабилизации можно), потому что они образуют блок искрозащиты. Примеры таких схем можно увидеть тут: https://www.bookasutp.ru/Chapter7_2.aspx. Там указано, что «для того, чтобы повысить надежность барьера, стабилитроны троируют или дублируют в зависимости от требуемого уровня искробезопасности». И как я понял, стабилитрон устанавливает верхнюю границу падения напряжения. Вопрос в том, какая будет нижняя и как её понизить.

korob

Искрозащитный у вас VD1 включенный параллельно линии, именно в таком включении он может выполнять защитные функции. VD3, VD4, как я понял, включены на входе стабилизатора "индикатора", который в свою очередь включен последовательно в шлейф токовой петли, так? Если это так, то они выполняют функцию, о которой написал выше.

И понизить падение напряжения на них можно выкинув стабилизатор, и уменьшив их до 3,3В.

mickbell

А если 431, то и меньше 3.3 В можно опустить - лишь бы ЖКИ ещё показывал.

Starbreaker

korob, я думал, что VD1 — защита от переполюсовки, он включён последовательно в линию (X1 — клемма "+", X2 — клемма "–" индикатора):

mickbell, то есть в таком варианте падения между клеммами будет ниже 3 В, несмотря на стабилитроны, правильно? Почему там такой стабилизатор, ответить не могу. Дали две схемы (одна — предыдущая версия индикатора, вторая — датчика) и сказали, переделай первую так, чтобы как можно лучше унифицировать с другой (потому что производиться и поставляться будут вместе).

P.S. У ЖКИ прямое падение 2,5 В.

musor

там несзя 431 тока зенер или трансил

korob

Starbreaker писал(а):он включён последовательно в линию (X1 — клемма "+", X2 — клемма "–" индикатора):

Теперь понятно, я думал Х1, Х2 это линия, а это получается точки включения "индикатора" в разрыв линии типа токовая петля.

Но в любом случае VD3 и VD4 несут именно ту функцию, о которой расписал выше.

Естественно по совместительству они несут и в некотором роде защитную функцию для "индакатора", т.к. по отношению к нему они включены параллельно.

Если нужно минимально снизить падение напряжения на "индикаторе", то то можно смело выкидывать стабилизатор и уменьшать номинал стабилитронов до минимально возможного, при котором ещё будет сохранять работоспособность "индикатор".

mickbell

Если поставить просто стабилитроны, то надо тогда источник опорного напряжения для АЦП (если он его внутри не содержит), иначе он такого наизмеряет... 431, я думаю, получше будет. Мусор, а почему его туда низзя?

Добавлено after 37 minutes 51 second:
[uquote="Starbreaker",url="/forum/viewtopic.php?p=3677833#p3677833"]mickbell, то есть в таком варианте падения между клеммами будет ниже 3 В, несмотря на стабилитроны, правильно?[/uquote]В каком "в таком"? Странный вопрос, на который ответить невозможно. У вас тут только схема подключения, которая ничего не говорит о внутренностях. Непонятно, есть линейный стабилизатор, или же нет его?

El-Eng

Starbreaker писал(а):Меня начальник спросил, как можно понизить падение напряжения на нашем индикаторе, и, конечно, я ответил, что нужно поставить стабилитроны с более низким напряжением стабилизации. На что мне и он, и автор первоначальной схемы (отдельно друг от друга) сказали, что стабилитроны трогать не надо...

Поставьте в разрыв линии стабилитроны - линейный стабилизатор обычный кремниевый диод и напряжение на входе стабилизатора уменьшится примерно на 0.7В, диод Шоттки даст уменьшение на ~0.4В, красный светодиод даст уменьшение порядка 1.8В и т.д. Можно поставить несколько элементов последовательно, чтобы получить нужное напряжение.
Если же вам нужно, чтобы и на стабилитронах было напряжение меньше, чем их напряжение стабилизации, то надо поставить параллельно им еще один стабилитрон или параллельный стабилизатор с меньшим напряжением стабилизации.

HochReiter

Я правильно понял, что задачу можно переформулировать так: "разработать цифровой амперметр, работающий в диапазоне 4-20 мА с питанием от измеряемого тока с минимальным падением напряжения"?

mickbell

Примерно так. Слово "амперметр" меняем на "показометр": что за величина измеряется датчиком, или даже что за величины, и в каких диапазонах, нам неведомо.

HochReiter

Что измеряется датчиком, значения не имеет, амперметр измеряет проходящий через него ток, отградуирован он в кельвинах, паскалях или попугаях.

musor

и всеже это не средство измерения а имено попугаяметр...
метать бисер перед свиньями глупо да и не оченят они