Sziasztok!
Szükségem lenne egy egyenáramú teljesítménymérőre, amivel egyenáramú impulzusok összteljesítményét/integrálját is lehetne mérni. Körülbelül 250W-ig 50V és 5A határadatokkal és 0,1- 0,3W pontossággal. Lehetőleg mikroprocesszor nélkül. Kezdetnek olyasmire gondoltam, hogy a feszültség és a sönt feszültsége egy-egy VCO-t hajtana meg amiknek a kimenő frekvencia szorzatait képezzük, vagy a feszültségértéket erősítené a sönt feszültsége.

Szia, csatolok egy teljesítménymérő elrendezést, és a benne általában használt időosztásos szorzót, remélem ilyesmire gondoltál. Ez hatásos teljesítményt mér. A szorzó úgy müködik, hogy az Uh-ra háromszögjelet teszel, és UX Uy a bemenetek, ekkor a kimeneten a szűrés után Uki=-UxUy/Up lesz, ahol Up a háromszögjel csúcsértéke

De az nem tárolja el a mért információt, nekem olyan kéne ami a mérés elkezdésétől folyamatosan összegzi a felhasznált energiát, azért írtam, hogy nemcsak egyenáram, hanem impulzusok és mindenféle egyenáramú jelek összenergiáját lehessen mérni az idő függvényében és kapcsolási rajzot kérnék.

Ez lemaradt: Wh, vagy Ws mértékegységben mérje, jelezze ki.

Akkor nem teljesítménymérő kell neked, hanem energiamérő, de ha le akarod tároltatni mindenképpen kell programoznod, vagy csinálhatod azt is, hogy oszcilloszkóppal felveszed, beteszed matlabba, aztán numerikusan integrálod, és osztod periódusidővel.

Azt hiszem nem értjük egymást, nekem olyan kéne, ami folyamatosan képzi az áram és feszültségszorzatot és átlagolja az eddig meglévő adatokat, ezt beszorozva az idővel megkapjuk a mérés megkezdése óta az összes elfogyasztott energiát pl. egy ellenálláson akármilyen jellel is volt meghajtva, mondjuk Ws mértékegységben.
adam1212! Megelőztél, valóban energiamérő kell, de valami nyákon elkészíthető megoldás, talán a programozás is megoldható, de mindenképp egy konkrét, megépíthető megoldás kéne.

Egyébként ha mindenképpen analógot szeretnél, akkor az aluláteresztő kapcsolás egy műveleti erősítővel integrátorként viselkedik megfelelően állított értékekkel. A kimenetén megjelenő egyenfesz arányos lesz a jel integráltjával.

Rajzoltam egy vázlatot, hogy milyen áramköri részek szükségesek, az energia feszültségként lenne jelezve a kimenetén, persze véges időtartamú méréseknél. Az időgenerátor frekvenciájától függ, hogy Ws vagy Wmin mértékegységben jelenjen meg az érték. Nem biztos, hogy jó ez a vázlat, mert nem tudom hogyan kell integrálni, de kiindulásnak remélem jó. Valaki csinálna nekem ennek alapján egy áramkört?

Hát nem értem miért kell VCOkat belekeverni a dologba, az a blokkvázlat miért nem jó kiindulásnak amit küldtem? Addig szerintem felesleges kapcsolásnak nekiállni, amíg ki nem derül, pontosan mit is szeretnél. Az általam küldött blokkvázlat kiadja a P-vel arányos feszültséget, az energiát így kell számolni: S P(t) dt (S az integráljel akar lenni). A kimenetre beteszel egy aluláteresztőszűrőt (vagy ha jobban tetszik integrátort) és az energiával egyenesen arányos jel fog kijönni. Meghatározod az arányossági tényezőt, és akár leoszthatod egy feszültségosztóval, hogy a feszültség megfeleljen az energiának.

Üdv.!

Transzkonduktancia-műveleti erősítőn (OTA) nem gondolkodtatok? Például LM13700. Ezzel feszültségvezérelt erősítésű erősítő (VCA) építhető és így máris megvan a szorzás. (Sajnos nem nagyon beszerezhető...)

Ha nem mérni kell hanem pusztán csak egy bizonyos értéket indikálni, akkor szóba jöhet a "dual gate fet" vagy a fényellenállásos optós visszacsatolású műveleti erősítő és hasonló ügyeskedések...

Precíz mérés szerintem csak mikroprocesszorral oldható meg elegánsan.

Hát igen, a mikroprocesszoros a legbiztosabb, ott szoftveresen azt csinálsz a jellel amit csak szeretnél. Bennem az a kérdés fogalmazódott meg, hogy milyen időtartamú impuzusokat kéne mérni, mert a nagyon rövid impulzusok tovább csökkentik az analóg elemek használhatóságát, gondolok itt alapvetően egy olcsó műveleti erősítőre.

Valami hasonlót akarok én is összehozni, csak én PIC-el szeretném megvalósítani. Nem tudtok valami hasonló szerkezetről?

Végigolvastam a topicot, és egy kérdésre nem találtam választ, ami pedig a legfontosabb.

Milyen impulzusokat akarsz mérni? (pontos időadat kellene ami a minimumra vonatkozik.)

Hello!
Olyan 10uS-os maximum megfelelne, persze a leggyorsabb elektronikát kéne alkalmazni. Én viszont mikrokontroller nélkül szeretném megcsinálni, ha már a bemeneten külön kondenzátorral integrálnánk a feszültség és áramjelet is, akkor talán még kisebb impulzusokat is tudnánk mérni, mintha az elektronika integrálna.

Sky, én szinte pontosan ugyan olyat... megoldást keresek, mint Te, csak nálam U=12-24-48V DC és az áram I=0-50A DC ez egy egyenáramú termelés és az érdekel, hogy mennyi Wh jött le? Tehát szintén Munka, Wh érdekel, de én is PIC nélkül szeretném megoldani.
A Te vázlatod tetszik a legjobban, meddig jutottál?

Hello!
Gondoltam felfrissítem kicsit a topicot, az ötletet nem felejtettem el.
Mellékelem az első próbaváltozatnak a kapcsolási rajzát.

A PIC-es panelhez két különálló analóg panel tartozik. A kapcsolásban TL071-es műveleti erősítők szerepelnek, de előfordulhat hogy op07-re cserélem őket.
A PIC lehet, hogy feleslegesen nagy (tudású?), a 4450-es valamivel olcsóbb. A kvarcot is lehet, hogy 20MHz-esre cserélem.

Az elképzelés szerint két áramhatárban mérne, a nagyobb méréshatárnál a kisebbik ellenállást FET-ek zárnák rövidre a kisebb veszteségek miatt. Feszültség méréshatára adott kb. 50V, áramok kb 2 és 8A.

Jelenleg még a program és az analóg panelek sem működnek megfelelően.

Elkészítettem a második próbaváltozatot, a kapcsolásban OC07-es erősítőket használtam, mindegyiknél ofszetkompenzáló potméterrel.

PIC18F4450-t használtam, egy USB csatlakozót is rátervezve, valamint egy portot kivezetve, amin a külső megszakítások is vannak.
A nagy áramok mérésére használt 8 párhuzamos ellenállás sor két végén eltérő feszültség mérhető (1-2mV) amin a vastag ónozás javított valamennyit, de az erősítést meghatározó ellenállások értékeit módosítani kellett a zárójelben lévőkről.

Kalibrálás:
Nagy áram mérése: MAX 10A, az erősítést úgy kell beállítani, hogy 10A hatására 4V kerüljön az AD bemenetére, így 1000-es érték jelenti a 10A-t.
Kis áram mérése: 2A hatására legyen 4V.
A feszültségosztó 10-es osztást valósít meg, így a bemenő fesz 40V lehet (40,96V).

Talán lehetne növelni a nagy áram méréshatárát, bár az említett feszültségeltérés problémát okozhat.
3 nyomógomb lett a végleges, valamilyen menühöz (fel, le, OK). Ha be lehetne állítani indításnál, hogy mekkora értékhez van viszonyítva a 4V kitérés, akkor nem kellene módosítani a programon ha változik a hardver.

B3.0: Az erősítők bemeneteire referencia feszültséget kapcsolva (pl 4066-al) a PIC-el mérhető lenne az ofszet hiba akár mérés közben is, így nem kell ofszetkomp potméter sem. Feszültség méréshatár bővítése, áramméréshatárok átgondolása, auto méréshatárváltás mérés közben bizonyos időtartamú állandó szint után vagy leállás hibaüzenettel? SMD alkatrészekkel szerelt kétoldalas panel.

SMD verzió: Csak egy méréshatár, célszerű lenne a kis és nagyobb teljesítményhez külön műszert építeni.
Nagyobb teljesítményű verzió:
Árammérés 2db 0,01Ohmos precíziós ellenállással (Isabellenhütte) Az előnye, hogy hűtőbordára is szerelhető és a kisebb kiterjedésű vezetősáv miatt nem lépne fel az említett feszültségeltérés.
Feszültségmérés 60V-ig kiterjesztve (lehet hogy 80-ig?)
12 bites ADC-s PIC (vagy külső ADC?) pickit2-vel programozható
A PIC mérje meg az offszetet, ehhez mindegyik műveleti erősítő offszetét pozitív tartományba kell húzni kompenzáló potméter helyett ellenállással.

12bit ADC @ 60V @ 20A ideális
Legkisebb mérhető áram: 5mA, fesz: 15mV, teljesítmény: 0,75uW
Legnagyobb teljesítmény: 1200W /ch

Probléma: kisebb teljesítmény tartományban nem lenne elegendően pontos, emiatt 2A alatti árammérést is meg kellene valósítani 0,1Ohm-os ellenállással, de a pontosabb feszültségmérés fontosabb lenne.

Nézd meg a PIC-es panelmérő II nevezetű áramkörömet. Az gyakorlatilag tökéletes lenne neked, csak kicsit át kellene írni a szoftverét hogy fogyasztást is mérjen. Ebből le tudod lesni hogy én hogyan oldottam meg az offset-kompenzációt.

Hello!
Már nézegettem, de nem is szeretném ugyanazt a megoldást alkalmazni. A bemenetek földrehúzására nem találtam jobb megoldást, de az offszet feszültség eltolására talán az én ötletem is megfelelő.
Ami még zavar, hogy összeszerelés után még így is be kellene állítgatni az erősítés, osztás potmétereket... és ehhez is mérni kell, ami lehet hogy nem lenne elég pontos. Ha valamilyen referenciára kacsolhatnánk a bemeneteket, akkor a PIC mérhetné, hogy milyenre sikerült az erősítés... bár akkor az offszetet lenne nehezebb mérni, hacsak nem kapcsolhatjuk két eltérő referenciára is az erősítők bemenetét, vagy lehet hogy egy megfelelően nagy lehúzó ellenállás is megtenné. Erről mi a véleményed? 4066-hoz hasonló IC megoldhatná?
Igazából működő program még egyikhez sem készült, nem tudok programozni annyira, de előrelépés lenne, ha a hardverrel meg lennék elégedve már.

Hát, nem igazán értem hogy mire gondolsz. A két trimmer zavar téged? Valahogy azért csak be kell állítani a pontos értéket. Egyszerűen azért, mert a felhasznált alkatrészek nem elég pontosak. Ez alatt a referenciaforrás pontosságát és az analóg körök műveleti erősítőinek erősítését beállító ellenállások szórását értem. Persze ez kiküszöbölhető precízebb alkatrészekkel és akkor abszolút semmit nem kell beállítani. Nekem van is 0,02% tűrésű 4,096V-os referencia IC-m és 0,01%-os ellenállásaim. Ha ezekből építeném meg a panelmérőmet akkor beültetés után csak be kellene kapcsolni és halálpontos lenne. Na de ez kb 20-25 ezer Forinttal növelné meg az anyagköltségét a műszeremnek, így valószínűleg senki nem építené meg. Inkább egy 150Ft-os helitrimmert tettem bele és annyi hogy az utánépítőnek egyszer egy fél perc alatt be kell állítania. Cserébe megspórolt 25000Ft-ot.
Más módon nem tudod lespórolni a beállítást. Illetve de, egy módszer még van: egy külső referenciára kell rákapcsolni a kész műszert és az önmagát szoftveresen hozzá kalibrálhatja. De ez viszont felbontás csökkenésével jár, és egy nagyon-nagyon precíz referenciaforrás így is szükséges!

Olyasmire gondoltam, mint írod külső referenciára kapcsolva hitelesítené magát, végül is ez sem rossz ötlet, de én annyiban gondoltam másnak, hogy az árammérő ellenállásról jövő jel helyett kapcsolunk az OPA-k bemenetére egy leosztott referenciafeszültséget. Így a PIC ha tudja mekkora az a feszültség, akkor a mért értékhez viszonyítva kiszámíthatja az erősítést (ami az említett tűrés miatt annyira pontosan nem tudhatjuk olcsóbb ellenállások használatával...). A másik előnye az offszetmérés lenne, hiszen adott pozitív feszültség van a bemeneten, így eltolni sem kell hogy mérhető legyen, csak ha az erősítést sem tudjuk akkor nem tudnánk megállapítani, vagy igen? Tehát egy lehúzó ellenállás kell a bemenetre és az offszet eltolása, így a PIC megméri az offszetet majd a leosztott referenciát kapcsolva az OPA-k bemenetére az erősítést is, ezzel nem szükséges semmilyen potméter a kapcsolásba.
Amit nem tudok, hogy nem rontaná e a pontosságot, ha az n*100uV-os jelet kapcsolgatnánk 4066-as IC-vel. Erről mi a véleményed?

Amúgy lenne olcsóbb és hasonlóan pontos megoldás a precíziós ellenállás helyett ebbe a kapcsolásba? Szerintem a kis áramok hatására olyan kis feszültség keletkezik rajta, amit így nem lehetne kis hibákkal erősíteni, mérni így romlana az alsó tartományban a mérés pontossága, vagyis lehet hogy a pontosság csak 0,1-0,2A-től indulna még ilyen drága ellenállások használatával is... Szerinted az OP07-es erősítők megfelelnek még ide, vagy még pontosabbak után kellene nézni (pl.OP177)?

Amit leírtál, azzal sem az offset-hiba, sem az erősítés nem mérhető meg. Az erősítés csak nagyjából, az offset-hiba viszont egyáltalán nem. Az offset-hiba méréshez mindenképp 0V-ot kell kapcsolni a bemenetre.

Tehát úgy gondolod hogy offset-méréskor egy lehúzó ellenállást kapcsolsz a bemenetre, majd erősítés-méréskor egy pontos leosztott jelet, normál méréskor pedig a mérőjelet? Mindezek közt a váltást 4066-al szeretnéd?
Ez nem igazán lesz így jó.
1.- Először is, az offset-hiba méréséhez nem elég lehúzni a mérőbemenetet. Azért nem, mert az offset-hiba lehet negatív irányú is, ez esetben lehetetlen a mérés. Ezért kismértékben el kell tolni pozitív irányba a mérendő jelet, hogy negatív offset esetén is a mérési tartományba essen. A PIC-es panelmérő II műszeremben ezért vannak az OPA-k kimenetein az osztók a referencia felé.
2.- Másrészt teljesítmény-mérésnél ugyebár az egyik mérendő jellemző (fesz vagy áram) pozitív, a másik negatív attól függően hogy az árammérő sönt melyik ágban van. Amelyik negatív, azt nem fogod tudni 4066-al kapcsolni. Legalábbis én fejből úgy emlékszem hogy nem tud a tápjánál negatívabb jelet kapcsolni! Ezt kiküszöbölendő használhatsz reléket.
3.- Harmadrészt, az erősítés mérése még megoldható a leírtak alapján, külső referencia rákapcsolásával. Így az áram-mérés automata hitelesítése látszólag rendben van (hangsúlyozom hogy csak látszólag, de bővebben majd a következő pontban...). Na de hogyan hitelesíted a külső műszerrel a feszültség-mérést? Merthogy a feszmérés hitelesítéséhez nem pici jel kell hanem nagy! A referenciaforrások amiket kapni lehet, néhány Voltosak. A legnagyobb amiről tudok és nekem van is itthon, az 10V-os. Hogyan kalibrálod ehhez hozzá a mondjuk 40V-os vagy 400V-os méréshatárt? (Nem tudom mekkora méréshatárokat szeretnél.) Ugyanis a feszültséget leosztani egyszerű, de többszörözni már nem. Úgyhogy ide muszáj nagy pontosságú ellenállsokat használni a feszültség-osztóban. Minimum kettőt.
4.- Az áram-mérés automata hitelesítéséhez tehát előállítasz nagyon pontos pici jelet amit rákapcsolsz az áramköröd mérőbemenetére a sönt helyett. Így pontosan megméred az OPA erősítését és hozzá kalibrálod a mikrovezérlőt. Aztán ha végeztél lekapcsolod a referenciajelet és visszakapcsolod az árammérő söntöt. De ezzel nem sokat érsz el mert nem lesz pontos! Miért nem? Mert a sönt maga nagyon nem pontos! A teljesítmény-ellenállások tűrése köztudottan igen nagy sajnos. Persze vannak pontosabb söntök, pl nekem van egy 0,5% tűrésű Kelvin-kivezetéses 10W-os Isabellenhütte jószágom, na de ez már megint egy több ezer Forintos alkatrész!

Szóval az elgondolásod több sebből is vérzik. De kivitelezhető persze, csak ennek igen borsos ára lesz. Egyrészt az ilyen precíz referenciák és ellenállások, söntök nehezen beszerezhetőek, másrészt nagyon-nagyon drágák! Nézd meg mennyibe kerül egy 0,01% tűrésű ellenállás! Kb 4000-6000Ft volt amikor legutóbb néztem. Darabja! Az Isabellenhütte sönt is valami 5000Ft volt, a referenciák is több ezer Forintos nagyságrendűek. De ha van is rá pénzed, úgy kell kutatni utánuk hogy hol lehet őket egyáltalán kapni.

Nem egyszerűbb betenni két kis nyamvadt trimmert és kb egy perces művelettel az életben egyszer beállítani pontosra?


Van még egy megoldás az automatikus, pontos kalibrációra. De ez már nem a hobbisták asztala, ez már mély víz! Kell egy nagyon pontos gyári műszer aminek van valamilyen portja, mondjuk soros port amin keresztül lehet vezérelni és adatokat olvasni belőle. Ha van egy ilyened és vagy annyira perverz hogy írsz a mikrovezérlődbe egy programot, akkor meg tudod azt tenni hogy a mikrovezérlőre és a műszerre ugyan azt a jelet kötöd, majd a PIC rámér a jelre és küld egy mintavételezési parancsot a külső műszernek. Az is vesz egy mintát, majd az eredményt visszaküldi a PIC-nek. A PIC így tudja hogy mi a jel igazi értéke és mi az amit ő mért. Ebből már tudja önmagát korrigálni.
Ehhez viszont egy komoly asztali multiméter kell ami több százezer Forintos tétel és mellé egy komoly programozás a vezérlés lebonyolításához.


Gond csak akkor lehet ha a zaj minél inkább összemérhető a hasznos jellel. Ez csak annyi hogy kis zajú OPA-t kell használni.

Nem mindennel értek egyet. Az offszet feszültség mindig jelen van, azaz ha pozitív akkor mindig hozzáadódik a bemeneten lévő jelhez szerintem, vagyis akár nullára, akár adott feszültségre kötjük a bemenetét megállapítható, hogy mekkora az offszet feszültség. Ahogy másodszorra írtam tényleg szükséges lenne eltolni az offszetet, de attól még mérhető az előzőleg leírt módszerrel.

Van olyan elrendezés, hogy a feszültség és az áramjel is pozitív legyen, vagyis nem kell invertáló erősítő.

A feszültség mérésnél valóban hibalehetőség még a bemenő osztó, ezért ehhez tényleg nagy pontosságú ellenállások kellenének, mivel nem mérhetnénk, de ezenkívül ugyanaz lenne a kalibrációs módszer.
Mindez csak azért foglalkoztat, hogy reális volna egy ilyen automata műszert is építeni.

Egy olcsó műszert szeretnék építeni, de úgy gondolom, hogy a minimális pontossághoz is 2db 0,01Ohm 10W-os Isabellenhütte ellenállásra lesz szükségem (Conrad 2500Ft) és elég precíz OPA-ra, hogy különböző méréshatárok nélkül is az ideális pontosság közelében maradjon majd, de azon is gondolkodom, hogy így már talán ésszerű lenne még nagyobb felbontású ADC-t használni, de nem tudom mi lenne az ideális összeállítás...

Árammérésnél a minimális bemenőjel 50uV lenne (5mA), amit erősíteni kellene, ehhez milyen erősítőt ajánlanál? OP07? OP177?

Akkor sajnos nem érted hogy mi az az offset-hiba. Ha mondjuk a rendszer offset-hibája 34mV pozitívban, akkor az azt jelenti a gyakorlatban hogy pl 4096mV-os referencia és 0V bemenő jel esetén 34mV lesz a mikrovezérlő által mért jel. 1mV-nál fog 35-öt mérni, 2mV-nál 36-ot, stb. Ha viszont az offset-hiba negatívban 34mV, akkor 0V esetén 0-át fog mérni a PIC, 1mV-nál szintén 0-át, 2mV-nál úgyszintén, egészen 34mV bemenő jelig 0-át mér. 35mV-nál 1-et, 36mV-nál 2-őt, stb. Magyarul a jel alsó tartományban nem is fogsz tudni mérni! Ezért MINDENKÉPP el kell tolni a mérendő jelet pozitív irányba!
Lehet hogy nem értesz egyet velem, de látod hogy ott van a panelmérő II-m, hidd el nem keveset foglalkoztam vele mire elkészült és nem véletlen használtam azt a mérési összeállítást amit. Ezeket a köröket én már lefutottam.

Erre kíváncsi vagyok! Gondolom hogy a sönt előtt mérnél feszültséget. Na de akkor a mért feszültségből kivonódik a sönt feszültsége, azaz minél nagyobb az áram annál pontatlanabb lesz a feszmérés. Ilyet nem engedhetsz meg magadnak, ha olyan pontosan szeretnél mérni hogy 0,01%-os ellenállásokon gondolkodsz...

Ugyan az? Hogy fogsz nagyon-nagyon pontos pl 400V-ot szerezni?

Vagy olcsót építesz, vagy nagyon pontosat. Ha már Isabellenhütte ellenállásokat, precíz referenciát és pár 0,01%-os ellenállást teszel bele, az hidd el nem lesz olcsó. Nagyon nem!

Erre most nem tudok válaszolni mert most nincs időm pdf-eket nézegetni. De azt mondanám hogy alacsony offsetűt és driftűt, harmadik szempontból pedig alacsony zajút.

Az offszetet ugyanúgy gondoljuk, csak én a megmérésére azt is javasoltam, hogy az OPA bemenetére kapcsolt XYmV referenciafeszültséggel is lehet mérni, ha biztosan kisebb az offszet abszolút értéke a rákötött referenciafeszültségnél, ekkor nem kell külön módszer az eltolására is.

A sönt előtt is ugyanúgy lehet feszültséget mérni, a PIC meg arra van, hogy számoljon, nem igaz? Nem hiszem, hogy 1-2 kivonás annyi műveleti időt venne el...


Úgy értettem, hogy a 400V osztójához kellene egyedül minél precízebb ellenállásokat venni (amennyiben nem használunk potmétert...), de a rendszer többi része már ugyanúgy auto kalibrációs lehetne.

Remélem sikerült a félreértéseket tisztázni.


Az Isabellenhütte ellenállások eléggé jó választás lenne a feladatra (hűtőbordára, pontos, "kicsi", és az ára sem annyira vészes), a 12bites ADC-s PIC meg igazán megéri, de itt már gondolkodóba estem, hogy az ellenállásokhoz alkalmazható lenne mégjobb ADC, vagy ha a köztes rész hibája így is nagyobb lesz, akkor olcsóbb ellenállások is megtennék a 12bithez. A pontosság is relatív és én nem tudom hol is lenne az egyensúly a felhasznált alkatrészeket illetően... Inkább csak azt szeretném, hogy a használt alkatrészekhez mérten az egész mérési tartományban a hiba mértéke ugyanolyan legyen. Például 30-40mA is mérhető legyen pl +-5mA eltéréssel, mint ahogy 10,03A.

Egy gyors 12-bites beépített A/D-val simán lehet oversamplinget csinálni, de így is max. 1-2 bitnyi extrának lehet értelme. Csak ezért külső A/D-nak nincs nagyon értelme.
Ha jobban utánanézel, 100ppm/C-nál jobb hőmérséklet tűrésű ellenállás venni nem lesz egyszerű, az pedig 10 fok eltérésnél 0.1%-os max. pontosságot jelent (azaz hiába kalibrálod, ennyit el tud mászni bármikor). Erre még a 12-bit is szinte sok.

Mindenkinek jogában áll azt gondolnia amit szeretne, én pedig nem foglak tovább győzködni.

Ja igen ezt még nem is említettem de most eszembe jutott; nézd meg hogy precíziós ellenállásokból milyen értékűeket lehet kapni! Mert nem lehet ám akármilyent! Ha 400V-os méréshatárt szeretnél, akkor 100-ad részére kell leosztani a bemenő jelet. Ekkor a feszültség-osztó felső tagja 99-szerese az alsó tagnak. Ha mondjuk 1MOhm-os bemeneti impedanciát szeretnél (feszmérőknél illik minimum ennyinek lennie), akkor kell egy precíz 990k-s és egy 10k-s ellenállás. 10k-t még lehet kapni, de 990k-t semmiképp! Sőt, amikor én nézegettem ezeket az ellenállásokat, 100k-s volt a legnagyobb értékű! Szóval ez a mezei kis feszültség-osztó kb 19db precíziós ellenállást igényel, melynek darabja kb 5000Ft. Már majdnem 100.000Ft-nál járunk!

Na most megnéztem megint a precíziós ellenállásokat a Farnellnél. A legolcsóbb 0,01%-os ellenállásokat használva ez a bemeneti osztó bruttó 23872Ft-odba fog kerülni. Jó hogy van ilyen 1200-1500Ft körül is, amik nekem otthon vannak azoknak 5000-7000ft darabja.

Még egy dolog amiről eddig nem beszéltem mert reméltem hogy ennyi már elég lesz arra hogy lebeszéljelek. Az ellenállásoknak és az OPA-nak, de még az A/D-nek és a referenciának is van driftje!
Ha ezekkel a precíziós ellenállásokkal állítod be a sönt jelét erősítő OPA erősítését, mely mondjuk 100 (mert mondjuk 0,01Ohm a sönt és 4A a méréshatár akkor 100-szoros erősítés kell), akkor 10 foknyi hőfok-változás hatására 0,25%-ot mászik el az OPA kimenetén a jel. Azért, mert ezeknek a precíziós ellenállásoknak átlag 25ppm a hőfokfüggésük és az erősítés a hibát is felerősíti. Konkrétan ebben az esetben 4,000A helyett 3,990A-t fog mérni! Pedig most nagyon precíz ellenállásokat használtunk ám! Az OPA, a referenciaforrás és az A/D driftjét bele sem vettem. Szóval ha nagyon precízkedni akarunk akkor az egész műszert termikusan el kell szigetelni majd a belsejét felfűteni és stabil hőmérsékleten tartani.

Még egy dolog! A rendszernek nem csak offset-hibája, erősítés-hibája és driftje van, hanem az A/D-nek van linearitás-hibája is! Ha oversampling-olsz akkor azzal ezt a hibát is megsokszorozod, de alapból is ez kb 5 LSB. Az egész 0,01%-os ellenállásos Isabellenhüttés, precíz OPA-s és referenciás balhé nem ér semmit ha ezt nem kompenzálod ki! Ha mondjuk csak 16 pontos kompenzációt csinálsz, akkor az ismét 16db precíziós ellenállást igényel. Ez a Farnell legolcsóbb 0,01%-os ellenállásának árával számítva 19314Ft lesz. Már 43186Ft-nál tartunk és még csak ellenállásokat vettünk.

Hello!
Lenne hozzád pár kérdésem:
Műveleti erősítők közül kinéztem pl. ezt a típust: MCP6V06. A legtöbb hasonlóan kicsi offszetűnek a tápfeszültség maximuma 6-7V. Megfelelne ez a tulajdonságai alapján? Lehetne ezt használni negatív tápfesz nélküli rendszerben? Miért is kell mindenképp a szimmetrikus tápfesz? Ezek az OPA-k kimenetei mennyire közelítik meg a 0V-ot és a tápfeszt?

Arra gondoltam, hogy az egyik csatorna mérhetne AC-t is, de ekkor a PICre kerülhetne max. -5V negatív fesz is, elég ezt megfogni -0,6V-nál, vagy már ez is káros lehet?

Az OPA bemenő offszet hibája is erősítve jelenik meg a kimeneten?

Arra gondoltam, hogy a 16*4-es LCD alatti nyákon elfér minden SMD, de az Isabellenhütte ellenállások a panel hátulján lennének hűtőbordástul. Sokat rontana ez a mérésen? Végül is az erősítésért felelős ellenállások a legkritikusabbak, de azok is egyszerre melegednének, vagyis az arányok sokat nem változnának?

Az áramot, 20A-t a 0,01Ohmon mérném, 12bites AD esetén ez 50uV-5mA/LSB lenne.
Többi kiszemelt típus: MAX4238, MCP6V26, OP177, OPA277UA, LTC2050, LT1097, AD8551ARZ

Lehetne. A data sheetben megtalálod, hogy mennyire tud közel menni a kimenete a tápokhoz (ez az érték sokszor a kimenő áramtól is függ). Olyan műveleti erősítő nincs, ami bármennyire meg tudja közelíteni, mindnek van valami minimum érték, ami alatt gondok jelentkeznek.
Ha zavar az, hogy X mV alatt nem tudsz mérni, akkor valami megoldást kell találnod. A legegyszerűbb megoldás a negatív tápfesz.


A data sheetben benne van a konkrét érték (szinte minden gyártónál 0.3V szokott lenni). Több probléma is lehet, ha ezt nem tartod be, különösen, ha analóg bemeneteid is vannak. Schottky-diódát tessék ilyen célra használni.


Az offszethiba lényege, hogy úgy áll be a kimenet, hogy a bemenetek között nem 0 Volt lesz, hanem az offszethibának megfelelő feszültség. Ebből könnyen kiszámolhatod, hogy a kapcsolásodat ez hogy érinti...