měření napětí

Zpráva

ZdenekHQ · #46 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 25 srp 2007, 15:35

Ještě k tomu elytu na výstupu OZ - zajímalo mě, jak se s tím popere Simetrix :

- pro zapojení natvrdo na výstup následovala logická odpověď :

ERROR - Cannot find DC operating point - No convergence in pseudo transient analysis

- po zařazení seriového "korekčního" odporu 1 mikroohm (hodnota neměla větší vliv na výsledek) spočítal nabíjecí proud kondíku kolem 2kA . Je to z víc důvodů nesmysl, zřejmě ten model OZ nepočítá s těmito experimenty :lol:

Zajímavý by bylo srovnání výstupního odporu OZ v zapojení jako sledovač s ESR toho elytu při běžném provozu.

paul1 · #47 Příspěvek od **paul1** » 25 srp 2007, 15:51

to ZdenekHQ: z toho tedy vyplývá co? :-)

jinak jsem počítal přesnost:
Rozlišení: 1000V / 4096 = 0,244 V
1 dílku odpovídá 2,8mV na vstupu A/D a 0,244V na svorkách (sondě)

Rozlišení čtvrt voltu není nic moc, ale pro začátek dobré a je to bez přepínání rozsahu :wink:

ZdenekHQ · #48 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 25 srp 2007, 16:00

paul1 píše:to ZdenekHQ: z toho tedy vyplývá co?

Z toho vyplývá, že jsem starej brblal a šťoural. :wink:

Napadla mě jedna věc - stáhni si z "Teorie" soubor o operačních zesilovačích. Na obr. 122 je převodník na absolutní hodnotu. Potřebuje sice symetrický napájení, ale to zas není tak moc práce ho popř. vyrobit. Jeho stabilita není kritická.

Na vstup dej dělič + oddělovací OZ, výstup nacpi do A/D a pak už čaruj, jak uznáš za vhodný.

dolac · #49 Příspěvek od **dolac** » 25 srp 2007, 20:22

ZdenekHQ píše:
paul1 píše:Při 0V na vstupu to ale dává 1,236 V. V čem to jen může být...

TL072 (obecně většina obyčejných OZ) musí mít rezervu výstupního napětí cca 1.5V od "obou" napájecích napětí. T.j. výstupní napětí při napájení 5V může nabýt hodnot pouze od 1.5V do 3.5V, plus mínus nějaká ta desetinka.

Pokud chceš výstup od nuly po plný napájení, musíš použít rail-to-rail OZ.

Zdenku, ty si toto jednoduché zapojenie ešte stále nepochopil? Na výstupe OZ bude predsa stále iba 2,5V. Načo tu hovoríš o OZ rail-to-rail? Žiadný taký OZ tu nepotrebuje.
S tým kondenzátorom na výstupe nezavádzaj Paulla. Mal by si vedieť že takýto OZ má skratový prúd nejakých cca 20mA typujem. Neuvádzaj tu nejaké teoretické hodnoty 2kA a buď už konečne realista.

dolac · #50 Příspěvek od **dolac** » 25 srp 2007, 20:40

paul1 píše:to ZdenekHQ: takhle můžu na PC vykreslit i průběh napětí, s tím převodníkem by to nešlo. Teď to měří od 1V do 3,9V. Jaký OZ (zajímá mě název) tam mám teda dát, abych měřil 0 až 5V?

Preboha Paul, na vstupe máš napätie od 1V do 4V lebo máš taký prevod deliča. Zmeň si hodnoty vstupných odporov na deliči trebárs tam daj 47K+68k+15k a hneď tam budeš mať 0V až 5V.
Žiadny špeciálny operák nepotrebuješ.

dolac · #51 Příspěvek od **dolac** » 25 srp 2007, 20:56

ZdenekHQ píše:Pokud chce měřit TRUE-RMS, není problém koupit převodník, opět kupodivu řešný jako spojitý integrátor RC článkem, nikoliv diskrétním vzorkováním a následným průměrem.

Z průměru 1000 vzorků zatížených náhodnou složkou (a ta se objeví vždycky) získáš střední hodnou, nikoliv však přesnější hodnotu. Pouze se zvyšuje pravděpodobnost, že skutečná hodnota se v určitém intervalu blíží naměřené/vypočtené. Zkus se podívat do teorie.

Aby platilo, že hromadou vzorků získáš přesnější hodnotu,musel bys dodržet pravidlo, že vzorkovací kmitočet výrazně převyšuje kmitočet náhodné složky a vzorkuje se na dostatečně dlouhým intervalu- což se dá řešit např. dolní propustí, ale to je tam zas ten nenáviděnej kondenzátor.

Nicméně na jednoduchý měření na desetinku voltu je to stejně jedno, já jen, aby nebyl moc zklamanej.

Ospravedlňujem sa za viacnásobné príspevky, ale dlhšie som tu nebol a nedá mi nereagovať na niektoré príspevky.
Zdenku, s tým spojitým integrátorom na meranie TRUE-RMS, to myslíš fakt vážne, alebo si robíš srandu? Môžeš mi uviesť nejaký príklad? Stačí www odkaz.
Čo sa týka zvýšenia presnosti z priemeru 1000 vzoriek si si sám odpovedal. "Pouze se zvyšuje pravděpodobnost, že skutečná hodnota se v určitém intervalu blíží naměřené/vypočtené." A o to tu ide, aby si potlačil náhodnú hodnotu, ktorá je raz väčšia, raz menšia, raz kladná, raz záporná. V celkovom výsledku sa skoro stratí. O tom je štatistika.
Je logické, že takým spôsobom neurobíš s 10bitového A/D prevodníka 14 bitový. Prax je však taká, že skutočná presnosť prístroja nezávisí iba od presnosti A/D prevodníka, je vždy nižšia, ale týmto spôsobom sa ku nej približuješ.

paul1 · #52 Příspěvek od **paul1** » 25 srp 2007, 22:04

no jo vlastně jo

ten OZ to posune jen na 2,5V a zvětšení si nastavím děličem :oops:

ZdenekHQ · #53 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 27 srp 2007, 13:14

K tomu převodníku TRUE-rms : např. ZDE, ale určitě jsou i lepší podklady.

Jinak definice střední a efektivní hodnoty mluví jasně - viz ZDE. Horší je to v praxi se zachováním podmínek pro správný výpočet integrálu pro střídavý signál (např. nutnost matematického "usměrnění" signálu - protože např. integrál od 0 do 2*pí ze sin(x) je roven nule, což je nesmysl a musí se správně počítat jako 4x integrál od 0 do pí/2)

Pro přesný měření v praxi se kvůli eliminaci šumu používá metoda dvojité integrace, popř. s předřazeným TRUE-RMS převodníkem. Nevýhodou je relativní pomalost měření.

K tomu rail-2-rail : stěžoval si, že při simulaci má na vstupu 0V a na výstupu 1.5V a nevěděl proč. Pokud je tam OZ jen jako dělič 2 pro napětí +5V, nevím, proč simuluje i 0V. To je ale potom lepší tam dát např. TL431 jako referenci 2.5V.

Jinak postav, co je doporučený doláčem, vezmi o třídu přesnější multimetr a srovnej naměřený hodnoty. Potom můžem řešit, jestli to, co jsem psal, byly blbosti či ne. Já už jsem si párkrát ověřil, že co teoreticky vypadá krásně, je v praxi pěkně na prd.

paul1 · #54 Příspěvek od **paul1** » 27 srp 2007, 13:56

ZdenekHQ píše:To je ale potom lepší tam dát např. TL431 jako referenci 2.5V.

Tím myslíš, aby bylo na vstupu toho OZ přesně 2,5V? Co když pak napětí Vdd=+5V nebude přesně a bude nižší, nebo vyšší? U A/D převodníku budu mít +referenci na Vdd a -referenci na Vss (0V). Řekl bych, že je jedno jestli bude v polovině přesně 2,5V, ale rád se nechám vyvést z omylu. Jestli chces, můžeš s tím TL431 nakreslit schéma...

ZdenekHQ · #55 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 27 srp 2007, 14:18

Příklad : od reference 2.5V se odečítá či přičítá setina měřeného napětí. Takže střed bude 2.5V a čím vyšší či nižší napětí (děleno stem) bude měřené napětí, tím více bude "vzdálené" .

PavelFF · #56 Příspěvek od **PavelFF** » 27 srp 2007, 15:14

Jenže dolacův původní záměr byl rozdělit referenční napětí pro převodník na polovinu, aby převodník mohl měřit obě polarity.

Tohle zapojení má vlastní referenci (431), ale v tom případě z ní musíš znovu odvodit dvojnásobek napětí pro A/D převodník. Pokud budou v zapojení dvě různé reference, každá bude ujíždět jinak a nebude sedět nula.

ZdenekHQ · #57 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 27 srp 2007, 15:49

Však kdo mu brání vynásobit si tu referenci 2.5V dvěma (nebo referenci 5V podělit dvěma) ? Pak mu tohle bude měřit od -250V do +250V. Kdyby však použil na vstupu zmíněnej převodník na absolutní hodnotu, tohle potřebovat nebude, navíc si zdvojnásobí přesnost. Ten stejnosměrnej posuv na vstupu A/D musí použít tak jako tak, pokud chce měřit záporný hodnoty.

Ideální je použít jako referenci 4.096V, pak nemusí složitě přepočítavat naměřený hodnoty. Pouze se mu omezí rozsah měření.

A ještě jedna drobnost - impedance "měřeného zdroje" podle pdf nemá překročit 10kOhm.

paul1 · #58 Příspěvek od **paul1** » 27 srp 2007, 16:31

Já už jsem úplně zmaten. Zdenku, zkus tedy nakreslit schéma měření napětí tak jak si to představuješ ty a napiš v čem je to lepší než zapojení od dolace. Já už v tom mám zmatek co je dobré a co ne. Reference 4.096V je možná dobrý nápad, ale zase je to o 1V míň -> menší napětí na dílek -> větší zatížení chybou.

ZdenekHQ · #59 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 27 srp 2007, 16:36

Nakreslím Ti "verzi doláč", ať tě nepletu. Zapomínám, že jsme na bastlírně a netrápí vás např. to, že používat napájecí napětí jako referenci je podle mě velmi slušně řečeno děs a hrůza .

Tohle si nakresli do simulátoru, chybí tam bezpředmětný kondíky, není splněná podmínka "10Kohm", bohužel s jedním napájením moc dobře splnit nejde, bo ten případný oddělovací OZ to nedá.

ZdenekHQ · #60 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 27 srp 2007, 17:05

A ještě Ti pomůžu s výpočtem pro tohle zapojení (pro dělič 200 musí být součet odporů 199Kohm, nikoliv 3x66 = 198kohm,jak je na obrázku). Hodnoty musí být stejné, kvůli napěťové odolnosti, nejlépe max. 100V na jeden odpor):

- snese max. +-500 Umax, t.j. nějakých 350Vef (stejně to chce přepínač na měření nižších napětí)

A/D_in = (199/200) * 2.5V + (1/200) * Umer

0V potom bude někde uprostřed rozsahu A/D - t.j. kolem 2047.