Kysymys:
Kuinka lukea suuria jännitteitä mikro-ohjaimelta?
Jack
2012-10-04 04:15:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Haluan lukea suurjännitteitä, kuten ~ 50 V, mikro-ohjaimella. Aion laittaa tämän syötteenä mikrokontrollerin A / D-linjalle. Mutta tietysti sinun ei pitäisi olla niin korkea jännite mikro-ohjaimen tulossa tai se paistaa.

Kuinka voin lukea suurjännitteitä? Tärkeintä on, että minun on vähennettävä jännitettä ennen sen lukemista. Mitä minun on otettava huomioon, kun lasken tätä jännitettä?

Kiitos jo etukäteen!

Muokkaa: Huomasin PIC18-lomakkeessa, että siinä sanotaan "Suurin suositeltu impedanssi analogisille lähteille on 2,5 kOhms. " Kuinka tämä vaikuttaa siihen, kuinka vähennän jännitettä, olipa kyseessä resistiiviset jakajat jne.?

Tarkoitatko ** mikrokontrollerin kanssa? Analogisten lähteiden impedanssitaulukko tarkoittaa todennäköisesti sitä, että jos lähteet ovat suurempia kuin 2,5 K, PIC: n tulo alkaa ladata niitä. Yleensä haluat lähdeimpedanssin olla vähintään kymmenen kertaa pienempi kuin kuormitusimpedanssi, jotta kuormitusimpedanssi ei häiritse sitä. Tämä voisi olla kiertotapa sanoa, että tulo tarjoaa 25 kt impedanssia. Joten tekisimme jännitteenjakajaksi noin 2K "korkean". Tämä tarkoittaa, että virtaa 25 mA. Jos sitä ei voida hyväksyä, voit käyttää paljon vastustuskykyisempää jakajaa ja korkean Z-puskuria.
Yhdistämällä alla olevat vastaukset, olen käyttänyt vastuksenjakajaa alentamaan jännitettä ja asettamalla kyseisen vastusjakajan lähdön jännitteen seuraaja-op-amp: n kautta. Tämä op-amp toimii sitten matalan lähtöimpedanssin puskurina. Tällä tavalla voin käyttää arvokkaita vastuksia rajoittaa näiden vastusten tehohäviöitä.
Kuusi vastused:
Oli Glaser
2012-10-04 04:29:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Yksinkertainen resistiivinen jännitteenjakaja saavuttaa haluamasi.

Voltage Divider

Lähtöjännitteen laskentakaava on:

Formula

Joten jos oletamme, että tulojännite vaihtelee välillä 0-50 V, meidän on jaettava se 10: llä 0-5 V: n saavuttamiseksi. Jos oletamme myös, että haluamme ladata syöttöjännitteen 100 kΩ: lla, laskutoimitukset olisivat jotain: = 10kΩ

R1 = 100kΩ - R2 = 90kΩ

Joten R1 = 90kΩ ja R2 = 10kΩ

Jos ADC vaatii enimmäislähteen impedanssin, sinun on tehtävä varmista, että jännitteenjakajan impedanssi on tämän tason alapuolella. Jakajan impedanssi voidaan laskea seuraavasti: R1 || R2.

<2.5kΩ: lle yllä olevat eivät täytä tätä vaatimusta, koska 10kΩ || 90kΩ = 9kΩ
Jos kuitenkin käytämme 9kΩ ja 1kΩ, saamme 1 / (1/1000 + 1/9000 ) = 900Ω

Pidä mielessä, mitä pienempi vastus on, sitä suurempia tehovastuksia tarvitset. 50V / 1k = 50mA -> 50mA * 45V = 2,25W ylävastuksen poikki (0,25W pohjan yli)
Näissä tapauksissa on parasta käyttää opamp-puskuria suuren vastuksen jakajan ja ADC: n välissä. Tai käytä 2kΩ- ja 18kΩ-jakajaa, joka ei ole aivan yhtä nälkäinen kuin 1k / 9k-versio.

2,25 W on paljon valtaa hukkaan jännitteen mittauksessa.
Kyllä, olen samaa mieltä - käytät useimmissa tapauksissa mainittua (Stevenin laatimaa) puskuria.
50V / 1k.Miten?Eivätkö nämä vastukset ole sarjaan?
Sama kysymys täällä ... kuinka 50v / 1k?Mistä tämä 45v tuli?
@OliGlaser sanaakaan kondensaattorista?ADC-tulo, jos sitä käytetään suurella vastuksella, voi vääristää signaalia.Itse asiassa se tekee.Joten vähintään on käytettävä pientä kondensaattoria rinnakkain alemman vastuksen kanssa.
@GregoryKornblum - Jos sinulla on korkea impedanssisignaali, puskuri olisi paras, kuten Stevensin vastaus osoittaa.Kondensaattori ei auta, koska se loisi RC (alipäästösuodatin) -suodattimen, joka aiheuttaisi signaalin korkeampien taajuuksien vaimennuksen.Ellet tietenkään mittaa DC: ssä tai hyvin lähellä sitä ja haluat todella suodattaa pois kaikki lyhytaikaiset muutokset.
"hyvin lähellä" riippuu numeroista.Ja haluat silti LPF: n mielenkiintotiheytesi yläpuolella.
stevenvh
2012-10-04 12:41:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lisätään Oliin vastaukseen:

enter image description here

Schottky-diodi suojaa opampin tuloa ylijännitteeltä, jos tulojännite ylittäisi määritetyn enimmäisarvon 50 V. Tämä on parempi ratkaisu kuin 5 V: n zener, joka sijoitetaan usein rinnakkain 3 kΩ: n vastuksen kanssa. 5 V: n zener-jännite vaatii useita mA: n, jos virta on paljon pienempi, zener-jännite on myös pienempi, ja diodi voi kiinnittää tulon esimerkiksi 4 V: iin tai jopa pienempään.

27 kΩ: n vastus sallii 2 mA: n, eikö se riitä zenerille? Voisin, mutta zener ei saa sitä; suurin osa siitä 2 mA kulkee 3 kΩ: n vastuksen läpi, jättäen zenerille vain kymmeniä - satoja µA, mikä on yksinkertaisesti liian vähän.

Valitse Schottky-diodi, jolla on pieni taaksepäin oleva vuotovirta, jotta 5 V: n syöttöjännite ei vaikuta jakajaan liikaa.

Anteeksi naiivisuuteni täällä, mutta Schottky-diodi, joka suojaa opampia 50 V: n kiskon ylijännitteeltä, nostaako tämä ehto siis 5 V: n kiskoa?Ajattelen tehdä tämän, mutta huolestunut muista 5V-kiskon laitteista (PIC, Arduino jne.)
Ei, jos virta on pieni.Ilmeisesti jos kytket matalan impedanssin lähteen, jännite nousee.Mutta 27k vastus varmistaa, että virta on pieni.
Jim Paris
2012-10-04 04:29:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Eristetyssä mittauksessa voit käyttää jännitemuutinta, esim. LEM: n LV-25 tai vastaava.

Mutta paljon helpompi tapa, jos et tarvitse eristämistä, on käyttää vain jännitteenjakajaa:

enter image description here

Some Hardware Guy
2012-10-04 05:43:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lähdeimpedanssiongelman torjumiseksi voit ensin käyttää jännitteenjakajaa ja käyttää sitten tavallista opampia. Sen pitäisi olla riittävän pieni lähtöimpedanssi sinulle. Tässä on eilen lähettämäni sovelluksen huomautus opampien käytöstä ADC-jännitteiden muuntamiseen.

http://www.ti.com/lit/an/slyt173/slyt173.pdf

Olin Lathrop
2012-10-04 04:31:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Etsi jotain, jota kutsutaan vastuksenjakajaksi . Kahta vastusta käyttämällä voit kertoa jännitteen vakiolla välillä 0 - 1. Jos haluat skaalata 50 V mikro-ohjaimen tasolle. Oletetaan, että mikro toimii 5 V: n jännitteellä, joten haluat skaalata tuloa 0,1: llä. Tämä voitaisiin tehdä kahdella vastuksella, joista ensimmäisellä on 9x toisen vastus. Signaali menee ensimmäiseen. Toinen pää on kytketty toiseen vastukseen ja mikro-A / D-tuloon, ja toisen vastuksen toinen pää on kytketty maahan. Suhteella 9: 1 saat vahvistuksen .1 (vaimennus 10: llä).

Luultavasti haluat, että alempi kahdesta (1x vastus) on noin 10 kΩ, mikä tekisi toisen 90 kΩ. Käytän todennäköisesti 100 kΩ: tä antamaan jonkin verran marginaalia ja ylialueen tunnistusta.

s3c
2012-10-04 04:29:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen tehnyt tämän onnistuneesti käyttämällä jännitteenjakajaa ja Zener-diodin taaksepäin esijännitettyä tulotapin ja maan välillä (joka tapauksessa).

Zener-diodi antaa kiinteän lähtöjännitteen ja sitä käytetään säätämiseen.Kuinka käytit sitä vaihtamaan tulojännitettä?Anturin lähtöjännite vaihtelee välillä 0-50v ja ADC-tulon tulisi vaihdella vastaavasti välillä 0-5v.Zenerin käyttö korjaa ADC-tulojännitteen.
Zenerin on suojattava ADC-tulo jännitteiltä, joita korkeampi kuin uC pystyy käsittelemään, joka tapauksessa, kuten hän sanoi.Oletetaan, että uC pystyy käsittelemään 0V-5V, jos aiot mitata 50V, laitat 10: 1-jakajan ja 5V Zenerin, joten jos tulo ylittää 50V, zener kiinnittää sen 5V: iin.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...