Форум РадиоКот

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.

Набросал схемку, будет ли она работать как я хочу???
http://content.foto.my.mail.ru/mail/mai ... h-3038.jpg

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?

Да без проблем можно и так.
Главное сами операционники правильно подключить.
Пока не сильно понимаю.

операционники будут питаться от 12 вольт.

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:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=114202

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..

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

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.

terio007 писал(а):

операционники будут питаться от 12 вольт.

MCP6001 имеют максимальное напряжения питания 6В.
Вот тут долго бодались по этой теме:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=114202

Хорошо 5 вольт. Мне больше и не надо.
Почитаю ветку.
Если схема включения правильная то завтра соберу спасибо!!

AVT-28 писал(а):Инструментальные ОУ это хорошо но не на что купить пока что. .

По- моему, аналог инструментального усилителя можно "изобразить" на двух или трёх ОУ..
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0 ... 0%BB%D1%8C
А вот, кстати, и про измерение тока кое- что попалось... http://www.scanti.ru/bulleten.php?v=113&p=23

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.

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.

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.

А простую головку слабо.
Просто и наглядно.

У меня целая система с выводом параметров на мобильник, там и ваттметр и вольтметр и всякое.
Головка никуда не годится.

И кстати всем огромное спасибо! Поставил протеус и всё рассчитал!!

Спойлер

на мобильник, там и ваттметр и вольтметр и всякое.

А как телефон хоть работает?

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.

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.

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.)

В общем собрал платку, пока испытать не могу, через несколько дней поставлю куда надо и попробую.

В итоге до 1 ампер показывает день рождение бабушки а потом начинает нормально показывать.
Что за фигня? Откуда до 1 ампер нелинейность такая??