Jump to content

    

Контроль напряжения на отдельном элементе батареи

Легким движением руки...

Легким - это два сопротивления, а

 

...перенос земли измерителя в точку соединения второго и третьего...

это ...

- либо ОУ с диапазоном питания в 50В;

- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс АЦП на каждую мерялку, плюс согласование сигналов "цифры";

- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс аналоговый изолятор - вместо ОУ

 

Разницу чувствуете?

 

Питание, разумеется, - от измеряемой банки, но делители напряжения будут присутствовать при любом раскладе.

 

подключаем через диф.усилитель

Я подразумевал измерять всё относительно общей земли и обойтись математикой, но, как вариант, можно и АЦП с независимыми диф. входами использовать при той же схемотехнике. Только подобрать (посчитать) делители придется для каждого канала индивидуально. Тогда, вероятно, и 8 бит хватит.

Share this post


Link to post
Share on other sites
- либо ОУ с диапазоном питания в 50В;

Нет, хватит и ОУ с 10В(а возможно и с 3В) питанием. Все равно на вход АЦП МК выше 5В подавать нет смысла.

 

перенос земли измерителя в точку соединения второго и третьего аккумулятора возвращаем 8 разрядов

По сути ничего не даст. Только геморой с измерением отрицательного напряжения.

 

Только подобрать (посчитать) делители придется для каждого канала индивидуально.

Не надо индивидуальных делителей. Все делители можно иметь одинаковые. Так и дешевле и проще.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Легким - это два сопротивления, а

Это просто перенос провода земли измерителя :).

 

это ...

- либо ОУ с диапазоном питания в 50В;

По максимуму двух полярное: +-25вольт

- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс АЦП на каждую мерялку, плюс согласование сигналов "цифры";

- либо отдельное питание на каждую "мерялку", плюс аналоговый изолятор - вместо ОУ

Питание, разумеется, - от измеряемой банки, но делители напряжения будут присутствовать при любом раскладе.

Если возможно, то от "своего" аккумулятора а развязка по цифре :). Делители в топку: см. ниже.

Я подразумевал измерять всё относительно общей земли и обойтись математикой,.... Только подобрать (посчитать) делители придется для каждого канала индивидуально. Тогда, вероятно, и 8 бит хватит.

Ну тогда прикиньте какова нужна точность резисторов в делителях, что бы вычисленное напряжение не "разъехалась" более чем 0.1 вольта при любой разрядности АЦП.

Если задача не померить напряжение на четырех последовательных резисторах (учебная), а все-таки на аккумуляторах (реальная), то без диф.усилителей не обойтись: надо хотя бы учитывать, что измерительная схема может стоять и на некотором расстоянии от аккумуляторов, да привести его напряжение к входному диапазону АЦП.

А если собрать четыре канала (для каждого аккумулятора свой) - то однопроцентных резисторов, мк с честными 8 разрядами, оптрона и диф.усилителя хватает за глаза. Цены на это хозяйство демократичные, набор номиналов резисторов - минимален.

Разницу чувствуете :). (Про калибровку и всякую неточность из-за контактов, силовых соединяющих проводов сами писали).

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
А если собрать четыре канала (для каждого аккумулятора свой) - то однопроцентных резисторов, мк с честными 8 разрядами, оптрона и диф.усилителя хватает за глаза.

Оптрон тут лишний и диф. усилитель заменить на обычный ОУ в схеме вычитающего делителя. По сути исходная схема на процентов 80% правильна. Там надо только исправить все допущенные ошибки и посчитать номиналы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На счёт делителей...

Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10. При этом изменение напряжения после делителя будет тоже соответственно в 10 раз меньше. То есть при изменении напряженя на батарее на 0,1В, после делителя напряжение изменится на 0,01В, что меньше чем "цена деления" и прибор это изменение не покажет. То есть 8 бит не хватит. Нужен хотябы 10 разрядный АЦП. Но обычно в этих двух дополнительных битах полезная информация теряется в "шуме", то есть с запасом, как и писали, лучше 12 Bit ацп.

Уточню ТЗ, измерять всё-таки придётся, так как величины напряжений при разряде нужно сохранять для формирования протокола измерений.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Уточню ТЗ, измерять всё-таки придётся, так как величины напряжений при разряде нужно сохранять для формирования протокола измерений.

А заодно уточните форму разрядного тока, гладкий, пульсирующий или импульсный :). Попутно: а какая его величина?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
На счёт делителей...

Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10.

Не нужно такое допускать. Сколько у Вас на батарее - вольт 10 (грубо). Хотите 0.1 вольта точность - значит нужно всего 1%. 1/256 - это в 2.56 раз лучше. Должно хватить. Даже для 8 разрядного. Но есть же еще 10- и 12-разрядные АЦП в контроллерах.

Я уже не говорю о том, что можно вычесть до или после делителя что-нибудь стабильное, а потом усилить или не усиливать... если вычитать до...

Вот еще вариант с летающим туда-сюда конденсатором Вы не рассматриваете.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кстати, что скажете про преобразователи напряжение-частота? Каждую микросхему можно запитать от измеряемой батареи, далее до микроконтроллера развязка на оптроне.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кстати, что скажете про преобразователи напряжение-частота? Каждую микросхему можно запитать от измеряемой батареи, далее до микроконтроллера развязка на оптроне.

Можно и контроллер запитать от батареи. Что Вы на это скажете?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не надо индивидуальных делителей. Все делители можно иметь одинаковые. Так и дешевле и проще.
+1

 

По сути ничего не даст. Только геморой...
+1

 

Нет, хватит и ОУ с 10В(а возможно и с 3В) питанием. Все равно на вход АЦП МК выше 5В подавать нет смысла.
А проц ставить на каждую банку? Тогда и ОУ не нужен.

 

какова нужна точность резисторов в делителях, что бы вычисленное напряжение не "разъехалась"
Никакая - Любая. Каллибровка - это головная боль проца, а "некалибровка" - боль разработчика. Мне первый вариант на мнооого приятнее.

 

..мк с честными 8 разрядами, оптрона и диф.усилителя... ...Цены на это хозяйство демократичные...
Согласен. Если АЦП МК имеет диф вход, то ОУ - лишний

 

Там надо только исправить все допущенные ошибки и посчитать номиналы.
Там нужно, что бы входной сигнал был в диаппазоне питание ОУ и приэтом выходной сигнал был выше отрицательного питания ОУ. А это относительно общей земли стало быть. А значит питание - 50В

 

Это просто перенос провода земли измерителя
Нет это просто масштабирование диаппазона 0-50В к 0-5В.

 

Делители в топку: см. ниже.
Без делителей придется мерить весь диаппазон питания ОУ, а мерить у "краев питания" могут лиш "золотые операционники". И опять таки это в идеале, а с приведением входа к ОУ к входу АЦП все одно придется делать обратную связь из тех же резисторов.

Зачем это нужно?

Edited by Sirko

Share this post


Link to post
Share on other sites
Без делителей придется мерить весь диаппазон питания ОУ, а мерить у "краев питания" могут лиш "золотые операционники". И опять таки это в идеале, а с приведением входа к ОУ к входу АЦП все одно придется делать обратную связь из тех же резисторов.

Такое впечатление, что Вы не знаете что такое дифференциальный усилитель на одном операционном усилителе и как у него получить коэф.усиления диф.сигнала меньше 1.

ArtemKAD то же не в курсе, ибо предлагает : "диф. усилитель заменить на обычный ОУ в схеме вычитающего делителя."

Если "Только геморой..." из-за неумения подключения входов диф.усилителя для получения нужной полярности на его выходе, то надо про них (диф.усилители) почитать, а то как-то неловко получается.

 

Но все эти разговоры не актуальны в случае если ТС выберет решение на ПНЧ. Они прекрасно справятся с поставленной задачей (например даже древние AD654 в типовой схеме включения).

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Но есть же еще 10- и 12-разрядные АЦП в контроллерах.

Мсм, тема ушла. ПНЧ - это уже лишнее.

четыре делителя плюс хороший АЦП, 1% без проблем.

Edited by _Pasha

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот допустим у меня ацп 8 бит, при опорном напряжении 5В имеем "цену деления" ацп 5/256=0,019 ~ 0.02 В. Допустим все делители с коэф. деления = 10. При этом изменение напряжения после делителя будет тоже соответственно в 10 раз меньше. То есть при изменении напряженя на батарее на 0,1В, после делителя напряжение изменится на 0,01В, что меньше чем "цена деления" и прибор это изменение не покажет. То есть 8 бит не хватит.

 

Что значит "допустим"?! Делитель надо считать исходя из требуемого или шага или диапазона. Иначе этими "допустим" можно очень долго и безуспешно допускать.... Надо шаг 0,1В при шаге АЦП 0,02 значит делитель 5 и максимальное напряжение которое он позволит измерить 256 шагами = 25,6В.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Мсм, тема ушла. ПНЧ - это уже лишнее.

четыре делителя плюс хороший АЦП, 1% без проблем.

Да тут 98 вариантов будет, пока ТС не расскажет, какой добавочный ток ему не жалко брать от аккумуляторов, как часто нужно измерять, какой температурный диапазон,.... и что ему важнее - деньги, время, надежность, вес, размеры и пр. дела.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А заодно уточните форму разрядного тока, гладкий, пульсирующий или импульсный :). Попутно: а какая его величина?

12 Ампер, ток "гладкий" без неровностей).

 

Вот еще вариант с летающим туда-сюда конденсатором Вы не рассматриваете.

Это на подобии вот этого: "... достаточно дёшево это можно делать двухстадийными интеграторами на основе защёлки таймера МК, в качестве ключей вполне годятся биполярные транзисторы." ?

То есть считать время заряда конденсатора от нуля до опорного напряжения?

 

Можно и контроллер запитать от батареи. Что Вы на это скажете?

Согласен, что вариант с преобразователем, возможно, не совсем рационален (Если Вы это имели в виду), вероятно за теже деньги можно и отдельный ацп купить, но не в нашем городе. МК, мне кажется, тут излиним, потому как под него надо писать софт, отлаживать и т.д. Плюс нужно организовать обмен между остальными МК, или МК который будет собирать и обрабатывать данные, под который тоже надо писать свой софт, то есть, в случае питания от отдельных элементов батареи, согласовать/развязать интерфейсы. Развязка же выходного сигнала преобразователя решается одним оптроном.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this