www.elektronik.si

[Tonci]

Lotil sem se izdelovanja V/A metra s picem 12F675. Vrednosti izpisujem prek I2C vodila na 4 7-segmentne led displaya (hvala polhu in vsem ostalim za pomoč pri odpravljanju napake).

Naletel sem na težavo oziroma na pomankanje znanja pri izdelavi merilnega dela. Uporabo A/D konverterja z napetostnim delilnikom znam izvesti, a se mi zdi, da so izgube na uporih pri večjih napetostih in tokih pre velike.

Sam si celotno zadevo predstavljam tako, da bi imel za merjenje toka nek shunt upor, na katerem bi meril padec napetosti in ga potem pomnožil z nekim koeficientom. Podobna izdelava (seveda ne s shunt uporom) bi bila tudi za merjenje napetosti.

Zanima me, kako se tako merilno vezje naredi, ker bi rad pri merjenju tokov izpis na 0.01A natančno (oziroma do 0.001A natančno pri meritvah do 1A če je teoretično sploh možno) in do 0.02V oziroma več (odvisno od območja meritve)l!

To bi bil prvi del, kasneje bi meril še AC, kar pa bi debatirali kasneje, ko bo ta prvi del realiziran!
Najlepša hvala za vso pomoč!

[Sokrat]

Tvoje zahteve niso realne. ADC je sicer res 10-bitni, a ima napako ranga nekaj procentov. Napaka je odvisna od mnogih dejavnikov, od katerih nekatere lahko odpravis s kalibracijo, za nekatere pa bi moral kalibrirati se glede na temperaturo, kar se mi ne zdi prevec verjetno.

Odcitke ze lahko izpisujes na nevemkoliko mest, a bodo nesmiselni.

Ce te skrbi, da tvoje vezje pretirano vpliva na meritev, dodaj vmes napetostni sledilnik ("unity gain buffer"). To lahko preprosto realiziras z operacijskih ojacevalnikom (uporabi takega, ki ima rail-to-rail vhode in izhode, ce ne zelis se tukaj izgubljati informacij).

[Tonci]

Res sem pretiraval, vem za pogreške in napake, bistvo je to, kar si napisal glede OP. Tega dela ne znam izvesti ki si ga opisal na koncu. Rad bi recimo, da so maximalni padci pri merjenji toka čim manjši in da merjenje napetosti pobere čim manj toka. Najprej bi zadevo realiziral da meri do 20V in 1.5A!

[polh]

Zelo podobno zadevo imam vgrajeno v napajalnik. Merim tok in napetost izhoda. Napetost od 0-33V(korak je 0.1V) in tok od 0-3A(0.01A). Zadeva je "umerjena" kar tako na oko, ampak za informativno rabo kar dobro kaže.

Napetostni del je realiziran kar z napetostnim delilnikom in deluje ok. Za tokovni del sem uporabil 0.47 Ohm upor, padec napetosti na le tem ojačam z operacijskim, da se razteza od 0-5V in potem na AD od PIC-a. Deluje ravnotako ok.

[Tonci]

Heh samo problem je da z operacijskimi ojačevalniki nisem nikoli dela in jih ne poznam! Zadeva je taka, ker bo projekt nadgrajen v merilec DC/AC 300V 20A bo operacijski ojačevalec nujen.


(p.s če kdo pozna kakšno literaturo na to temo bi bilo super)

[Azrael]

Nekaj idej, če bo koristilo, ne vem.

Za shunt, če bo to nekaj fiksnega, lahko uporabiš dovodne kable in meriš padec napetosti na njih.

Če bo temperaturno območje v katerem boš izvajal meritve veliko oz, so kabli tako obremenjeni, da se grejejo, boš vseeno rabil shunt, saj bo v nasprotnem vpliv temperature na upornost bakrenih kablov ogromen in meritve ne bodo dovolj točne.

Za morebiten shunt uporabi nekaj v smislu 0.1V padca pri polni obremenitvi. To napetost boš z operacijcem že primerno ojačil.

Za napetost, kolikšna je poraba vhoda za merilev napetosti? Zanima te podatek o vhodni upornosti in napetosti.

Glede na ta dva podatka skorigiraj predupor. Če pa gre za upornosti ranga G , pa uporabiš uporov delilnik z več M upori.

Torej postopaš enako, kot bi gradil (analogen) A in V meter in imaš na razpolago zelo občutljiv merilni inštrument.

[NUFAN]

[Tonci]

Meritve naj bi bile primerne za domačo delavnico, da ni potrebno vleči multimetra vsakič iz predala pri priklaplanju! Za prvi način do 20V in 1.5A bi rad čimbolj precizno. Če sem vse skupaj prav razumel naredim za napetostni delilnik zaporedje visoko uporovnih uporov in na zadnjem merim potem pa ojačam z op in podobno za tok, samo nek majhen upor (0.15 imam doma). Potem vse skupaj ojačam z operacijskim ojačevalcem ki ima iz izhoda vezavo na - na + pa priklopim merjen del vezja. Kako sedaj vem v kakšnem razponu zadeva ojača oziroma kater operacijski ojačevalec priporočate!? Hvala za vso pomoč!

Za merjenje večjih napetosti in tokov ter AC bomo debatirali, ko končam ta prvi del!

[Sokrat]

[Tonci]

Res je! Vrjetno ojačanje določim z kakšnim razmerjem uporov ali je to že neka lastnost operacijskega ojačevalca? Katerega mi priporočate(Vref A/D bo 5V)!

[dkone]

vzami kakega LM358,veži na napajanje 5V,na uC uzameš notranjo referenco,se pravi 2.56V,izračunaš upore za ojačanje in zadeva špila. Zakaj 2.56V? Zato,ker si vezal oamp na 5V napajanje in tudi če imaš ojačanje 10x bo šel nekaj nad 3V. Razmerje med vhodno in izhodno napetostjo pa enostavno izračunaš.

Če boš imel do 1.5A bo to na izhodu pomenilo 2.56V (maximum ,pri 10bitnem 1023),potem naprej je pa samo računanje v programu.

To sem naredil predkratkim,sicer pa poglej po projekte,kjer je Silvo naredil V/A meter in imaš lep primer za merjenje toka.

[Tonci]

Tisti upori so da omejijo ojačanje? Zdi se mi, da bi bilo najbolje da mi ojača na maxim 5V pri 1.5A, da ne trošim šeenega pina na šicu za Vref! (vrjetno je podobno tudi pri Vmetru!?

[dkone]

Seveda,če boš uporabil notranjo referenco,boš moral prilagoditi tudi nap. delilnik.

Za pomoč si preberi še to temo.

[Tonci]

Za merjenje napetosti bom verjetno res uporabil napetostni delilnik, ker so majhne napetosti in bom potreboval le 4 upore po 10k ! (napetost že merim in so meritve za domačo izvedbo zelo točne(napaka na 10 mV pri meritvah do 20V)
Kako pa pri toku in op? Verjetno je treba ojačanje posebaj doličiti prek uporov?!

[Tonci]

Glede operacijskega ojačevalnika sem si pogledal tale link in sem sestavil dano shemo(v priponki).
Če imam maximalen tok 1A, shunt 0.1 inVref na picu 5V pomeni, da moram ojačati za 50x, kar pomeni, da mora biti razmerje med uporoma 49? Naprimer R2(2 upora zaporedno) 2.3k in R3 47