Перейти к содержанию
    

Измерение 4..20мА. Расчет усилителя

Необходимо мерять значение токовой петли датчика. Есть схема на простом операционном усилителе. Меряем с резистора 0.1Ом R7. на выходе надо получить напряжение до 1В = 20мА. Расчет номиналов сопротивлений вел, исходя из соображений, что Uвых макс =1В, таким образом максимальный ток петли 20мА*0,1Om=Uвых/Kусл. исходя из это коэффициент усиления равен 500. Взял номиналы напряжений R2=5,1Om R1=2200Om(впаян постоянный резистор) таким образом коэффициент усиления=434. Те при максимальном токе у нас на выходе усилителя должно быть 0.87В. Генерирую токовый сигнал с помощью lm317 выставляю сопротивление 65Ом(по даташиту 1,25/65=0,19мА). однако на входе делителя(R3,R10) напряжение равно 1,33В,что самое интересное при увеличении сопротивления до 300(4мА) напряжение почти такое же 1,35В(измеряю обычным мультиметром). Вопрос где ошибка? Схемотехника в картинке, номинал R6=51Om

post-60586-1373289661_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

C7 необходим? Он даёт фазовый сдвиг в ОС и может привести к возбуждению. Посмотрите осциллографом. Кроме того, при расчёте надо учесть напряжение сдвига и токи смещения ОУ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А у вас полярность тока на входе правильная? Проверьте напряжения на входах ОУ, посмотрите осциллографом, не возбуждается ли ОУ.

 

По схеме: конденсатор на выходе ОУ - ошибка, ОУ склонны к возбуждению при работе на емкостную нагрузку. Зачем столько конденсаторов и индуктивностей? Для фильтрации? Я бы оставил только С100, С5, и, может быть, С9, а индуктивности убрал бы.

 

ОУ при однополярном питании дожен быть rail-to-rail, проверьте по datasheet или сделайте двуполярное питание.

 

Почему такое маленькое сопротивление на входе? Смело закладывайтесь на падение напряжения 10 - 12В при токе 20мА, всё проще будет.

 

И да, подстроечники - зло, программные настройки коэффициентов передачи - добро.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А у вас полярность тока на входе правильная? Проверьте напряжения на входах ОУ, посмотрите осциллографом, не возбуждается ли ОУ.

 

По схеме: конденсатор на выходе ОУ - ошибка, ОУ склонны к возбуждению при работе на емкостную нагрузку. Зачем столько конденсаторов и индуктивностей? Для фильтрации? Я бы оставил только С100, С5, и, может быть, С9, а индуктивности убрал бы.

 

ОУ при однополярном питании дожен быть rail-to-rail, проверьте по datasheet или сделайте двуполярное питание.

 

Почему такое маленькое сопротивление на входе? Смело закладывайтесь на падение напряжения 10 - 12В при токе 20мА, всё проще будет.

 

И да, подстроечники - зло, программные настройки коэффициентов передачи - добро.

Полярность однозначно правильная. усилитель Lm324ADR, даташит говорит ,что можно использовать униполярное питание. к сожалению, резистор поменять не могу,нет других номиналов под такой смд корпус. сейчас проверю без лишних компонентов,подстроечники не впаяны,вместо них стоят постоянные чипы 2200Ом. Мне надо получить просто 1В,поэтому не думаю,что нужна программная подстройка, необходим правильный расчет схемы

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

мерять значение токовой петли датчика

Множество таких датчиков просто откажутся работать на КЗ, по этой причине такие схемы представлены в единичных случаях, обычно как экспонаты захламлённых лабораторных столов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

...может быть не в кассу...

... но в такие цепи мы ставим резистор 249Ом ... и на токе 20мА имеем 5В...

...с этим напряжением можно работать с достаточно высокой точностью...

Для 3,3В контроллера поставил бы резистор 124Ом... (точнее, вогнал бы в диапазон опоры АЦП)...

...да и добавил бы небольшой пассивный RC фильтр с необходимым в задаче быстродействием-> постоянной времени, плюс защиту на вход АЦП от "греха"...

 

...а при 0.1Ом огромный вклад будут вносить погрешности невидимые с первого взгляда... например, смещение нуля, "кривизна" земли, просто помехис длинных проводов ...и много чего еще...

Выбор такого значения, на мой взгяд, не оправдано...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для 3,3В контроллера поставил бы резистор 124Ом... (точнее, вогнал бы в диапазон опоры АЦП)...

...да и добавил бы небольшой пассивный RC фильтр с необходимым в задаче быстродействием-> постоянной времени, плюс защиту на вход АЦП от "греха"...

 

...а при 0.1Ом огромный вклад будут вносить погрешности невидимые с первого взгляда... например, смещение нуля, "кривизна" земли, просто помехис длинных проводов ...и много чего еще...

Выбор такого значения, на мой взгяд, не оправдано...

Я правильно понимаю,чтобы вогнать в "(точнее, вогнал бы в диапазон опоры АЦП)" Необходимо поставить резистор 50 Ом, 0,02А*50= 1В. Если нежалко, могли бы предоставить кусок схемы аналоговой части?

Изменено пользователем evsx1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я правильно понимаю...

А я вот совсем не могу понять, что у Вас не получается. А также, - что Вы хотите. Вам нужен просто масштабный усилитель для превращения напряжения на шунте в пригодное для АЦП значение? Может быть и усилитель никакой не нужен, а нужно просто резистор на вход АЦП поставить и посчитать? Возможно, с некоторой простейшей фильтрацией....

Вы хотя бы тестером измерили ток, который Вы подаете на Ваш измеритель?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А я вот совсем не могу понять, что у Вас не получается. А также, - что Вы хотите. Вам нужен просто масштабный усилитель для превращения напряжения на шунте в пригодное для АЦП значение? Может быть и усилитель никакой не нужен, а нужно просто резистор на вход АЦП поставить и посчитать? Возможно, с некоторой простейшей фильтрацией....

Вы хотя бы тестером измерили ток, который Вы подаете на Ваш измеритель?

А я не понимаю зачем вы задаете вопрос с ответом?) В жизни может быть все,что угодно,но,если вы видели первый пост, схема вот такая и это данность. В принципе мерть его необходимости не было),но чтобы ваша душа была спокойна, ток такой, какой и должен быть, по стандартной схеме включения LM317 в качестве регулятора тока, мерял миллиамперметром, с нелинейностью конечно,но это не проблема

Изменено пользователем evsx1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А я не понимаю зачем вы задаете вопрос с ответом?)

Я такие вопросы задаю по той причине, что вижу абсолютно бесплодное обсуждение непонятно чего.

Я тут приставлена начальством такого не допускать.

Предлагаю кардинальное решение - вход АЦП подключить к токоизмерительному резистору. А на схему с ОУ можно даже подать питание... по желанию.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо!Предложение отклоняется. Где вы увидели бесплодие я не понимаю. Однако, я прошу помощи в ситуации, почему выходное напряжение ОУ не соответствует расчетам? И не содержит ли,что-то грубых ошибок

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

для чего такое обилие реактивных компонентов?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо!Предложение отклоняется. Где вы увидели бесплодие я не понимаю. Однако, я прошу помощи в ситуации, почему выходное напряжение ОУ не соответствует расчетам? И не содержит ли,что-то грубых ошибок

У вас есть осциллограф? Посмотрите свой выходной сигнал.

Для чего эта схема? Если для оцифровки сигнала датчика, поставьте токоизмерительный резистор такого номинала, какое напряжение вам нужно. А 324 используйте повторителем. Для этого вам нужно будет недопаять на плату часть деталюшек. Неблагодарная весьма задача ловить 324 доли милливольта.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...