Wzmacniacz różnicowy do pomiaru prądu z CMRR 60dB jak wybrać odpowiedni układ?

Mon Apr 02, 2007 8:27 pm   

Witam!!

Buduję sobie przystawkę do zasilacza laboratoryjnego. Ma m.in. mierzyć
prąd za pomocą rezystora umieszczonego szeregowo w kablu dodatnim. Wiadomo,
napięcia tam będą się zmieniać od 0 do blisko 20V, wartości mierzone to
setki mV... . Ponieważ chcę podać to na procesor (ADC) muszę jakoś
"wyizolować" składową różnicową. Prawdę powiedziawszy w życiu nie montowałem
w niczym wzmacniacza różnicowego i nawet nie wiem jak dużego wpływu
składowej wspólnej mam się spodziewać. W sumie CMRR=60dB by mi w zupełności
wystarczył (błąd jest na poziomie 1/1024 wartości mierzonej, czyli dokładnie
1 kwant dla ADC). Tylko czy np. taki wzmacniacz na jednym byle jakim OPAmpie
da mi tak dobry wynik, czy muszę zastosować jakąś bardziej wyszukaną
strukturę i do tego lepszy scalak?? Poradźcie coś, bo pewnie wielu z Was ma
ogromne doświadczenie a ja nie chcę wyważac otwartych drzwi. Na laborce
chyba robiliśmy już podobne pomiary, ale to zapewne było do uA741 i
rezystorów 5% sprzed 20lat, więc wyniki raczej nie są miarodajne ...

Pozdrawiam
Konop

Mon Apr 02, 2007 8:36 pm   

Konop schrieb:

powinien prawie byle jaki wystarczyć, ale lepiej dać wzmacniacz
instrumentalny, np. AD8553 (chyba, akurat jestem na urlopie). Są
stosunkowo tanie a mają na dzień dobry 140dB CMRR, czyli wiele nie
spieprzysz CMRR zależy nie tylko od samego wzmacniacza, ale też od
symetrii obwodu wejściowego. Ten AD jest przyzwoity i chodzi w porządku.
W zeszłym tygodniu kolega posprawdzał sampla, teraz kupiłem 10 sztuk na
ustrojstwo testowe. Tylko ja potrzebuję naprawdę przynajmniej 120dB CMRR.
A procesor nie ma wejścia różnicowego? Może jego CMRR wystarczy? Zobacz
MSP430F2013.

Waldek

Mon Apr 02, 2007 10:40 pm   

taki, że składowa wspólna będzie od 0 do blisko 20V, więc jakoś nie
wyobrażam sobie podawania tego na procesor. Można przez dzielniki, ale wtedy
też stłumi się znacznie składowa różnicowa. Dlatego chyba lepiej dać
wzmacniacz na wejściu i mieć problem z głowy ... .

Pozdrawiam
Konop

Mon Apr 02, 2007 11:01 pm   

na ujemnym byloby duzo prosciej


opamp nie jest taki krytyczny - wazne jest zeby rezystory byly dokladnei
dobrane parami, 1% moze byc za malo
wiekszy juz blad moze powodowac uplyw dzielnika wyjsiowego

Tue Apr 03, 2007 6:14 am   

Użytkownik "Konop" <konoppo@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:eurlfq$o1o$1@inews.gazeta.pl...

wzmacniacz różnicowy, zobacz na doskonałe wzmacniacze MCP607 Microchipa i
aplikację fabryczną do pomiaru prądu, wzmacnaicz pracuje z jednym zasilaniem
chyba 2,7-5,5V i moze mieć wejścia na poziomie masy, pozatym ma jeden z
najmniejszych offsetów ze wzmacniaczy dostępnych na rynku.
Piotr

Tue Apr 03, 2007 1:25 pm   

Konop wrote:

Zobacz INA139 - są na allegro.


pozdrawiam

majek
--
"If you want something done...do yourself!"
Jean-Baptiste Emmanuel Zorg

Tue Apr 03, 2007 1:30 pm   

Zastosuje scalak do tego przewidziany, albo podejrzyj jak tam jest zrobione:
Np. MAX4372
High-Side Current-Sense Amplifier with Voltage Output
--
Pozdr
EM

Tue Apr 03, 2007 9:31 pm   

Hmmm... musi ... a tak na serio - wolałbym po stronie plusa, ale jak to
będzie duuuża komplikacja, to przejdę na minus... ale o co chodzi... otóż,
chciałbym, żeby napięcie nie pływało przy zmianie obciążenia. Zasilacz to
kupiony kit tylko polutowany i nie mam wpływu na to, że wszędzie jest jedna
i ta sama masa... nie da rady przerobić go tak, żeby stabilizował napięcie
na wyjściu, a nie na wyjściu i rezystorze. Od strony dodatniej to nie
problem. Druga sprawa - musiałbym wszystko przebudować, żeby odizolować masę
od obudowy.. inaczej nie będzie się dało zasilanego urządzenia połączyć z
oscyloskopem, komputerem czy czymkolwiek, bo uziemiona masa zasilacza nie
będzie tym samym, co - urządzenia.... .

Pozdrawiam
Konop

Tue Apr 03, 2007 9:38 pm   

No ten scalak jest raczej niedostępny...a masz pomysł, jak go zmontować z
pojedynczych elementów?? ;> Bo ta beta we wzorze gotowym i konieczność
stosowania lustra prądowego raczej nie napawają mnie optymizmem... . Taki
układ złożony samodzielnie raczej nie będzie mieć najlepszych parametrów....
A póki co nie bardzo mam pomysł jak go przebudować....

Pozdrawiam
Konop

Wed Apr 04, 2007 6:28 am   

Użytkownik "Konop" <konoppo@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:euudjq$pan$1@inews.gazeta.pl...


masa dalej będzie masą i nic w stosunku do niej nie będzie pływało, zrobić
zasilacz który stabilizuje napięcie po oporniku pomiarowym a nie przed tez
nie jest problemem, a ponadto wzmacniacze mają na tyle duże wzmocnienie że
opornik pomiarowy może być typu "zero,zero nic" tak by spadki były
pojedyńczych milivoltów.
Pozdrawiam i polecam zerknięcie na PDF do MCP607

Wed Apr 04, 2007 7:05 am   

Konop napisał(a):

O ile wiem, Maxim przysyłał sample. Nie wiem jak jest teraz.
W jednym z naszych produktów był stosowany, tak więc ja osobiście mam
jakieś sztuki.

--
Pozdrawiam
EM

Wed Apr 04, 2007 2:00 pm   

No tak tak, ale pisałem, że ja rozbudowuję swój zasilacz i nie mam wpływu na
jego kontrukcję. Tak się składa, że on stabilizuje względem masy i tego nie
zmienie - musiałbym całą płytkę przebudować. Taki sam zabieg od strony plusa
był banalnie prosty. Porponowane przez innych układy wydają się być ciekawe,
jeszcze zastanowię się nad tym... .


No fakt, ciekawy układ, poczytam dokładniej o nim i ocenię, które
rozwiązanie będzie lepsze, tańsze i łatwiej dostępne... Przy sygnale z
czujnika na poziomie pojedynczych miliwoltów problemem będzie napięcie
niezrównoważenia (dla MCP607 do 250uV), przez co może się okazać, że scalaki
wyspecjalizowane do pomiaru prądu dadzą lepsze wyniki niż tego typu
konstrukcje.

Pozdrawiam
Konop

Thu Apr 05, 2007 7:27 am   

Użytkownik "Konop" <konoppo@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:ev07hl$1k2$1@inews.gazeta.pl...


wzmacniaczami które ewentualnie chciałbyś stosować i okaże się że te inne
mają ten parametr znacznie gorszy.
Stosuję te wzmacniacze do pomiarów przemysłowych 4-20mA z przetwornikiem
10bit i sprawdzam legalizowanym zadajnikiem prądu, chyba nie potrzebujesz do
zasialcza większej dokładności ....
Piotr

Thu Apr 05, 2007 8:18 am   

wystarczy OP07 (27) i rezystory 0.5%. OP07 widzialem w maritexie ponizej 2zl
robilem wielokrotnie, pzry wymaganej przez Ciebie dokladnosci chodzi
swietnie.
tylko zapewne bedziesz mial na wyjsciu dzielnik, ktory bedzie dodawal prad
do wyniku, mozna to skompenswac wprowadzajac niewielki prad na wejscie
ujemne wzmacniacza. Ja robilem to dodajac rezystor kilak MOhm
przy zakresie 40V w moim przypadku, wzmacniacz byl zasilany z 12V i tez
dzialal prawidlowo, kwestia dobrania stosunku rezystorow aby sygnal wspolny
nie przekroczyl tych 10V.

Thu Apr 05, 2007 11:41 am   

Hej!!

W ogóle dziś wymyśliłem, że mogę jeszcze trochę bajerów programowo
dorobić. Układ i tak bedzie posiadał przekaźnik odcinający wyjście (bo poza
miernikiem realizuje pare innych funkcji), więc mogę dodać kalibrację -
trzeba będzie kręcić napięciem. Układ sobie zmierzy napięcie (wspólne),
różnicowe będzie zero (wyjście odłączone -> prąd =0) i zmierzy napięcie na
wyjściu wzmacniacza. W ten sposób będzie można wyznaczyć wartość, którą dla
danych napięć trzeba będzie od wyniki pomiaru odejmować. Taka kalibracja
wymagałaby ingerencji użytkownika (kręcenie napięciem), ale dodatkowo przy
każdym włączeniu program mógłby sprawdzać dla jednego, akurat ustawionego
napięcia, błąd zera. Pomysł taki świeży, wymaga dopracowania, ale chyba idea
słuszna, prawda??

Pozdrawiam
Konop