Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

12(6) канален RTD Pt100 усилвател
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=22&t=18476
Страница 3 от 3

Автор:  stefan63 [ Сря Авг 10, 2022 11:16 am ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

@Cekins.
А може ли малко да разясниш как работи тая схема?

Автор:  Cekins [ Сря Авг 10, 2022 3:09 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Съжалявам че е малко разхвърляна - така е защото на мен ми трябва за симулацията.

Значи първите два (горе в ляво) заедно с TL431 са токовия генератор ~1mA. TL431 e и Vref. Третия коригира грешката от съпротивлението на жиците, като се разчита на това че трите кабела са с еднакво съпротивление. Формулите и точното обяснение го има в един AN на микрочип за аналогово мерене на температура - схемата е взета от там (AN687). Четвъртия усилвател е LP филтър с някакво усилване. В случая ОУ4, така е сметнат че при 100 ома да вади някакво си напрежение което аз искам и усилването да стане 1.95mV на градус. ОУ5 е само буфер на едно напрежение изработено с делител. ОУ6 е суматор. Идеята на последните два е да мога само с един флаг в програмата да махна точката от дисплея и всичко останало си остава същото. Понеже устройството го правим в два варианта - с pt100 от -199 до +250 градуса и вариант с MCP9701 от -19.9 до +99.9 градуса.

Автор:  emilvtc [ Сря Авг 17, 2022 8:21 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Сори за прекъсването, но бях в зона без интернет.

Cekins, в схемата която си начертал не ми харесва усилвателя U4 и по специално входния му ток през R6, който променя тока през сензора и внася нелинейност.
Е, ако не се гони голяма точност - схемата работи въпреки внесената нелинейност.

Относно мултиплексора - не мисля, че е чак екзотика. Като не тече ток през съпротивлението на ключа - няма пад върху него. Идеята е да НЕ тече ток в измервателната верига към усилвателите.
Например 74HC4851 е с вгряадени защити и с документирани утечни токове между каналите.

Относно радиометричното мерене на сензора, един Application Report от Texas Instruments внася много яснота по темата.

Искам да постигна същото, но без скъпи и липсващи на пазара чипове, при това за многоканално измерване.
(Ще трябва да меря 10 температури -50..+110 градуса +2 дебита на вода + консумацията на един монофазен и един трифазен електромотори.
За единични бройки става въпрос, но ще трябва да се направи.)

Идеята е тока през RTD сензора да се прекара И през еталонен резистор, пада върху който (вероятно усилен) да се използва като референс на АЦП-то на "стандартен" микроконтролер.

Автор:  ToHu [ Сря Авг 17, 2022 8:48 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Със стандартен контролер може, някой с 12 или 16 бит АЦП, не се прескачат със 16 с 12 са повечко, но трябва много внимателно да четеш чаршафа на АЦП-то, защото от 12 ще ти останат 9. Ако не гониш скорост с математика може да изкараш 10 -11 бита без твърде много да смяташ но само с усредняване няма да мине.
Входните токове от усилвателите като цяло са пренебрежими, е освен ако не си се засилил на много измислен усилвател. Някой й инструментален с фет са в пико и нано порядъци, при 100 им сензор, па и с 1 к допълнително съпротивление да имаш няма да са сериозен проблем. На мен все така ми се струва, че проблемите от използването на тези мултиплексора ще са по-сериозни от евентуалните такива поради входни токове.

Автор:  itso.t [ Сря Авг 17, 2022 9:04 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Силабсци правеха микроконтролер с 16/24 бита АЦП. Не знам дали е актуален, нито колко бита могат да се изкарат реално.

Автор:  ToHu [ Сря Авг 17, 2022 9:08 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

12 имат доста, 16 е 35х серията, но 24 не съм виждал. От 12 се изкарват 10 без никакви грижи, и 11 се изкарват, това от малките гадове, от 32 битовите май всичко е с 12 като има и няколко със 16.
п.с. аз не бях заглеждал, 35х серията им и с 24 бита .. итнересно, но те всички са с много малко рам.

Автор:  itso.t [ Сря Авг 17, 2022 9:20 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Нестандартното е, че пиновете за АЦП не са шернати с друга периферия. Само за АЦП са.
Не знам дали тия микроконтролери нямаха и второ, по-малолитражно АЦП - 8 - 10 бита.

Автор:  Grubi [ Пет Авг 19, 2022 7:30 am ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Малко по-различно решение, но може да е полезно (ако се преглътне 0.4 градуса в по-разширения обхват)
https://smartec-sensors.eu/cms/pages/pr ... ensors.php
и важното, че ги има на склад в Комет ( и винаги ги е имало в различните им разновидности)
https://store.comet.bg/Search/?keywords ... MTcyIn0%3D

Автор:  emilvtc [ Пет Авг 19, 2022 3:00 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Ще ми се решението да е аналогово.

Направих една симулацийка на идеята за радиометричното измерване с трипроводно свързване на сензор Pt1000.
АЦП-то го смятам 12 битово, като референсното му напрежение е пропорционално на измервателният ток през сензора - пропорционален на пада върху R10_reff резистора.

Тока в измервателната верига не се стабилизира с генератор на ток, а само е захранен с референсно 3v напрежение.

ADC_12bit_result диаграмата е сметнатият резултатен код в изхода на ADC-то и е равен на (ADC_Input*4096)/ADC_reference.

Тока през сензора се променя в зависимост от температурата, при това нелинейно, докато ADC_12bit_result се променя лиинейно от съпротивлението на сензора.

Прикачени файлове:
Simulation_4.png
Simulation_4.png [ 182.8 KiB | Прегледано 580 пъти ]

Автор:  Cekins [ Пон Авг 22, 2022 11:16 am ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

@emilvtc - не знам защо за единична бройка се опитваш да си вкараш таралеж в гащите. Слагай по един от онези MAX-ове дето ги споменах по-горе - рабоят бетон и накрая като теглиш чертата ще излезе че като цена си на кантар, само че макс-а иска 1-2 външни чарка и SPI. Може да се направи за 3 и 4 проводно свързване. Лошото е че няма как да се сложи мултиплексор на входовете му да минеш с един чип.

Има и други по-евтини от него, но в повечето случаи не са чак толкова плъг енд плей като тоя макс. Плъг енд плей в смисъл че доста регистри искат да им се настройват. На този са 3-4 регистъра, че даже го има на някакъв адфрут и съответния "код" за ардуино или квото ще да е там уино :)


п.с. : А има и чипове пак на AD дето могат по 4/6/8 pt100 на чип да се закачат в различни конфигурации. Те като цяло не са правени конкретно за pt100 а са ADC-та с вградени прецизни източници на ток. Там трябва повечко да се почете за конфигурацията и не съм мяркал библиотеки. Вероятно има ама аз не съм търсил много усилено.

Автор:  MYXATA [ Пон Авг 22, 2022 10:16 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Cekins,
аз му думах на човеко за готови и полу-готови решения на чип, но той устремено иска да открие колелото и сега е на фаза откриване на 2*pi*R :)
Ако не е курсов проект или някоя мега завъртяна сложнотия, готовите решения като чип за 9-15 евро са за предпочитане

Автор:  emilvtc [ Вто Авг 23, 2022 11:22 am ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

Благодаря за идеите. Прегледах ги, но както още в първият ми пост писах - търся "универсално" и евтино решение с "не бутикови" и достъпни елементи.

За момента стигнах до прикачената схема.
Има изискване усилвателите да са поне към маса или изцяло rail-to-rail.
За да се "подпомогне" изхода на усилвателя - U6:B добавих пул-даун резистор R66.
При другите няма проблем с това.

Направих и друга схема, при която отпадна изискването за rail-to-rail по вход и изход, но там терморезисторите са закачени директно към референсното напрежение, а резистора от който се формира опорното за AЦП-то е към маса (същата идея като сегачната но обърната).

Като проблем при радиометричното мерене, когато има и усилватели предполагам може да се окаже филтрирането на сигналите във веригите на входа и референса на АЦП-то. Не мога за момента да преценя колко голям проблем може да се окаже това, но ако има шум (клатене) на двата сигнала в следствие на индуктирано напрежение/ток в кабелите на сензорите и те не се обработват и подават към входа и референса на АЦП-то симфазно, не е ясно какво ще измерим.

Прикачени файлове:
12(6) channels RTD Pt1000 amplifier.pdf [53.85 KiB]
14 пъти

Автор:  ToHu [ Вто Авг 23, 2022 4:46 pm ]
Заглавие:  Re: 12(6) канален RTD Pt100 усилвател

То не ако има, а ще има, затова обаче мериш диференциално, затова и е важно да имаш добър CMRR който обаче се влияе от несиметричност във входа. Иначе то и читавите операционни са дефицит, опитай да намериш рецизен рейл-рейл с CM входно Vcc или Vcc+0.1 да речем, в диджито има 3 чипа и то 2 от тях бяха с някакви нищожни количества.

Страница 3 от 3 Часовете са според зоната UTC + 1 час [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/