[Silentium 0]

Добрый день.

 

Для измерения токов использую интегратор на ОУ, но столкнулся с проблемой. В процессе сброса значение на выходе устанавливается в 0, все как положено, но после размыкания геркона, принимает произвольные значения в диапазоне питания и интегрирование начинается с этой точки.

 

Операционный усилитель (LMP7721) на тефлоновых стойках, для сброса использую геркон (RI-27A). Геркон находится внутри катушки. Катушка с обратной стороны платы, отделена экраном. Конденсаторы 10-20 пФ. Материалы диэлектрика - полистирол, тефлон, стирофлекс. Все находится в алюминиевом боксе.

 

Думал, что это влияет размыкание катушки, из-за быстрого изменения магнитного поля индуцируется ток в цепи геркона. Для это в цепи катушки поставил RC, для медленного изменения тока через катушку, но это ситуацию не изменило.

 

Применял конденсаторы с разными диэлектриками, но ситуация не изменилась.

 

Нуждаюсь в помощи.

[Tanya 4]

Добрый день.

 

Для измерения токов использую интегратор на ОУ, но столкнулся с проблемой. В процессе сброса значение на выходе устанавливается в 0, все как положено, но после размыкания геркона, принимает произвольные значения в диапазоне питания и интегрирование начинается с этой точки.

 

Когда-то давно видела статью - там контакты для сброса интегратора замыкались-размыкались какой-то ниточкой через дырочку в экранах.

У TI есть такая специальная микросхема - IVC102. Там внутри и конденсаторы и ключи. Тоже есть неопределенность выходного напряжения после размыкания ключа. Порядка нескольких десятков милливольт. Меньше 100. У меня компаратор был настроен на 100 милливольт. Потом интегрирование до нескольких вольт. Можно не ключом, а обратным током через ЦАП. Но нужен хороший резистор с сопротивлением порядка нескольких ТОм.

[=AK= 10]

в цепи катушки поставил RC, для медленного изменения тока через катушку, но это ситуацию не изменило.

RC правильнее ставить параллельно контакту, который включает-выключает катушку. А саму катушку надо шунтировать обратновключенным диодом.

 

Геркон находится внутри катушки. Катушка с обратной стороны платы, отделена экраном.

...

Думал, что это влияет размыкание катушки, из-за быстрого изменения магнитного поля индуцируется ток в цепи геркона.

У вас интегрирующая емкость очень мала. Поэтому вход интегратора подвержен наводкам через паразитные емкости. Первым делом, конечно, через геркон.

 

Я бы отнес катушку подальше, поскольку она явлется очевидным источником помех. А геркон бы расположил как можно ближе к ОУ. Управление герконом от катушки - при помощи заземленного магнитопровода, сделанного из магнитомягкого железа.

[Silentium 0]

Посмотрел документацию на IVC102 в частности на диаграммы интегрирования и сброса. Я подумал, что на неоднозначность сброса, в моем случае, может влиять входная емкость ОУ, поскольку, она будет включена последовательно с конденсатором ОС после размыкания геркона и произойдет перераспределение заряда. По-этому добавил еще один ключ для сброса, который замыкает вход на землю. Ждя простоты разместил их в одной катушке.

В результате получил следующее: после сброса, значение на выходе всегда устанавливается равным отрицательному источнику питания, держится на этом уровне несколько секунд и после начинает интегрировать. Но сегодня меня насторожило следующее, после включения схемы, выход также принимает значение отрицательной шины и через время начинает интегрировать. Без подачи входного сигнала, интегрируется только входной ток ОУ, показывает среднюю величину 100 фА, отчасти думаю, что необходимо снова хорошо промыть плату.

 

Управление герконом от катушки - при помощи заземленного магнитопровода, сделанного из магнитомягкого железа.

 

Поместить геркон в цилиндр из магнитомягкого железа, который заземлен, и поверх него намотать катушку. Правильно я понял?

[xemul 0]

Посмотрел документацию на IVC102 в частности на диаграммы интегрирования и сброса. Я подумал, что на неоднозначность сброса, в моем случае, может влиять входная емкость ОУ, поскольку, она будет включена последовательно с конденсатором ОС после размыкания геркона и произойдет перераспределение заряда. По-этому добавил еще один ключ для сброса, который замыкает вход на землю.

В результате получил следующее: после сброса, значение на выходе всегда устанавливается равным отрицательному источнику питания, держится на этом уровне несколько секунд и после начинает интегрировать.

Не знаю, чему равен R в ОС, но и без этого знания так делать нехорошо. Что будете делать, если попадётся ОУ с напряжением смещения в другую сторону?

S1 (по ДШ IVC102) в Вашей схеме вообще не используется. В схемах типа Fig.3a S1 замыкается только при разомкнутом S2.

Поместить геркон в цилиндр из магнитомягкого железа, который заземлен, и поверх него намотать катушку. Правильно я понял?

Нет. Сделать из цилиндра овал, внутрь его с одной стороны - катушку, с другой - геркон.

[Tanya 4]

Правильно я понял?

Нет, Вы все поняли неправильно. Если оба входа ОУ соединить, то на выходе должно быть одно из питаний. Вы этого хотели?

Если заэкранировать геркон от магнитного поля, то как он его почувствует?

[Silentium 0]

Не знаю, чему равен R в ОС, но и без этого знания так делать нехорошо. Что будете делать, если попадётся ОУ с напряжением смещения в другую сторону?

S1 (по ДШ IVC102) в Вашей схеме вообще не используется. В схемах типа Fig.3a S1 замыкается только при разомкнутом S2.

Резистор для того, что бы выход ОУ не был короткозамкнут на землю. В процессе интегрирования он участия не принимает. В моем понимании напряжение смещения только добавляется или вычитается, в зависимости от знака, из выходного, и не влияет на процесс интегрирования.

 

Если оба входа ОУ соединить, то на выходе должно быть одно из питаний. Вы этого хотели?

 

Меня беспокоит то, почему после размыкания процесс интегрирования начинается не мгновенно, а с интервалом в 10+/-5 секунд. И после включения, когда ключи разомкнуты, выход принимает значения отрицательного питания.

[xemul 0]

Резистор для того, что бы выход ОУ не был короткозамкнут на землю. В процессе интегрирования он участия не принимает. В моем понимании напряжение смещения только добавляется или вычитается, в зависимости от знака, из выходного, и не влияет на процесс интегрирования.

Нарисуйте ОУ с закороченными входами и источником напряжения смещения (внутри). Надеюсь, так понятно, что при этом ООС отсутствует, и на выходе ОУ будет Uсм*Kоу (или +-Uнас, если питание ОУ не позволяет ему выдать Uсм*Kоу)?

Меня беспокоит то, почему после размыкания процесс интегрирования начинается не мгновенно, а с интервалом в 10+/-5 секунд. И после включения, когда ключи разомкнуты, выход принимает значения отрицательного питания.

Полагаю, после размыкания S2 конденсатор успевает зарядиться "по самое не хочу". Вы можете гарантировать, что S1 размыкается раньше S2?

Вы можете описать переходные процессы при включении питания?

[=AK= 10]

еще один ключ для сброса, который замыкает вход на землю.

 

Инвертирующий вход ОУ заземлять нельзя.

 

И повторяю еще раз: катушку надо зашунтировать обратновключенным диодом. Обязательно.

 

Поместить геркон в цилиндр из магнитомягкого железа, который заземлен, и поверх него намотать катушку. Правильно я понял?

 

Нет, неправильно, так и геркон работать не будет, и смысла в этом ноль. Магнитопровод нужен, чтобы отнести катушку подальше от геркона

 

[Tanya 4]

Нет, неправильно, так и геркон работать не будет, и смысла в этом ноль. Магнитопровод нужен, чтобы отнести катушку подальше от геркона

Это тоже не решит проблему кардинально. Переменное магнитное поле создает электрическое. Увы. При движении контактов геркона тоже будут резкие скачки. Писала же выше, что опытные люди замыкают контакты ниточкой или проволочкой. Они же не сразу это придумали.

[Silentium 0]

Вернул все к первоначальному состоянию, включил диод параллельно катушке. Буду учитывать начальное и конечное напряжение в интегрировании. У Боб Пиза была заметка про сброс интегратора при помощи тефлонового стержня.

[vlad3156 0]

...столкнулся с аналогичной проблемой...помогло следующее решение...геркон вставляется в две алюминевые трубочки

одна трубочка присоединяется к выходу LMP7721(в моём случае LMC6001) ...другая трубочка к общему и на неё мотается катушка с минимально возможным числом витков..между трубочками и герконом фторопласт(трубка) ...

...кстати а как скомпенсировано смещение нуля...или вы его не компенсируете..??

[Axel 1]

...помогло следующее решение...геркон вставляется в две алюминевые трубочки

 

А можно подробнее (картинку про трубочки и что такое "помогло")?

Спасибо.

[vlad3156 0]

что значит помогло - при скомпенсированном напряжении смещения ОУ "ступенька" на выходе ОУ при (вкл./выкл.) геркона отсутствовала...конструкция такая...см.рис.

Изменено 13 января, 2013 пользователем galya