Ko
Нье

Всъщност има варианти на Нье-то, зависи дали гониш точност/бързодействие/непрекъсваемост на данните/консумация.

Някои хора правят нещо с данните, докат АДЦ-то събира нови

АЦП-та с вградена аритметика са друга бира. и обикновено са силно специализирани.
по-скоро са с вграден проц/DSP и ти получаваш готово сдъфкани фреймове от сигнала.

Работата не е толкова страшна. Машината не работи постоянно. Има достатъчно време за самокалибрация на офсета. Шума е много, даже да ползвам най-най добрите компоненти - той шума на входа си е много. Но не е фатален. Заваръчния процес малко шум не го бърка, отделно дето в управлението му трябва да се заложат механизми за саморегулация, а някои от тях си стават автоматично.

Важно е единствено да няма офсет, и усилването да е в рамките на около 2-5% точност. Важно е да има прилична разделителна способност в ниските режими (трябва да държи минимума от 10-ина ампера в рамките на 10-ина процента нестабилност). Канала, гледащ напрежението, е лесен. Там усилване няма, а само филтрация. Входа 100 волтов, като наистина важните са долните 40.

Та, понеже са ми важни ниските режими, за да имам уверени стойности от ADC-то в тия режими, вдигам сигнала с около 100-ина миливолта при референс 3V, и глася офсета така че при изключен инвертор да връща стойност 32 (ако 10 битов). Дали външен или вътрешен ADC, още не съм решил. Може би ще предвидя и двата, за да се види какво може и какво не единия и другия.

Изхода е външен DAC с филтър след него, но там грижи не очаквам.

До тук съм се ориентирал към AD8629 на входа (усилването на 2 стъпки по около 5), след които AD8674 (останалото усилване до 120). Усилването е разпределено между първите 3 операционника по веригата. Корекцията на офсета е наблъскана в последните 2. Получава се общо филтър от 9-ти ред, на 10Khz. DAC-а ще чете на 20, може би по няколко семпъла, които ще усреднявам.

Имам схема, ама е неугледна в момента. По-късно ще постна. Само пустото усилване още не съм доизмислил, ама сега като се зачетох в чаршафите на цифровите реостати, май съм се плашил повече от сянката си.

Ударихте рамо за да се доориентирам, и да си разсея някои заблуди, за което благодаря.

Вече може би повече от любопитство - при еднаква цена на компоненти, това от първата снимка с цифров потенциометър ли бихте го направили, или с мултиплициращ DAC? Щото ако ползвам компоненти на AD, цената е горе-долу еднаква, пък ей-така наизуст DAC-ът ми се вижда по-читаво решение, а и с повече стъпки. Единствен недостатък е че е по SPI, пък за такива неща е по-добре I2C, че на 2 проводника мога да нанижа всичките потенциометри в схемата, ама това да речем че се преживява. Ама в AD мутиплициращ DAC с референс +/- 10 волта и управление по I2C не видях.

После ще ви питам за едни други работи, ама като му дойде времето че не съм стигнал до тях още.

ПП: Другото, за което силно се колебая, е дали да ползвам 5 волтов прoцесор на Renesas, съответно с референс 4.096 волта, или стандартен 3.3 волтов, примерно PIC32, с референс 3 волта. Колебанието е щото на PIC32-ката вече му знам номерата, пък другото ще ми е ново, иначе знам че е по-добро. И двете са ми налични в шкафа, със все програматорите за тях, тъй че за финанси не иде реч, но да речем че и по тоя параметър са горе-долу сравними. Предния панел на машината ще е с Renesas, (онова FPGA, на което обсъждахме опрпвпдяването към SRAM-а) тъй че така или иначе ще трябва да го боря. Контролера на мотора за телта пък е с dsPIC30, ама там нещата са прости. Всичките ще си говорят по вътрешна изолирана CAN.

Аз не мога да разбера целта на упражнението... трябва да се спести един китайски хол датчик и да се намери пазар на една купчина операционни усилватели, дакове и филтри от найсти порядък?

От филтрите от найсти порядък преди ADC-то отърване няма, ако искам що годе плоска АЧХ от 0 до към 10Khz.

С HAL датчици, мерещи токова от тоя порядък нямам заигравки. Пък и малко съм скептичен как ще работят в стоманена кутия пълна със силова електроника и стоманени частички прах тук-там. После калибрация и прочие... И шънта май става по-надеждното решение.

Може и да не съм прав де...

аз нямам опит с такива тоци, ама ако се притесняваш полета, прах и смущения не знам къде си тръгнал с тия микроволти...

отиди на сайта на allegro примерно и виж за какво става дума
фабрично калибрирани са им датчиците, изолиран си отвсякъде и нямаш работа под 50mV...

Allegro имат сензори до 200А с интегриран проводник. От там нагоре трябва магнитопровод с дупка, в която е сензора. Както ще да е калибриран датчика, цялата система трябва да се калибрира спрямо крайната конструкция, която пък изготвена в "домашни" условия ще е още едно нещо, с което ще се боря сигурно месец-два. Трябва готов датчик.

Шънта дава 75 миливолта при номинала си. В случая 400А. Няма офсет, няма значим температурен коефициент (константанов е), нискоомен е и е устойчив на смущения. Електрониката е извън полетата, изнесена в нейна си кутия. В кутията влизат 5 жици и излиза PWM сигнал за IGBT-тата на инвертора. От избраните операционници значим офсет няма да се случи - поне това е пробвано. За ориентир - (((3uV*5)+3uV)*5)+30uV)*5 + 2*30uV = около 700uV офсет в най-лошия случай, и то ако отчитам 100А от тоя 400А шънт, тоест при 3V референс на 10 битово ADC, около 0.25LSB, или около 1LSB при 12 бита. Не виждам нищо страшно до тук. Ако меря всичките 400А, грешката е 4 пъти по-малка, защото сигнала се намалява 4 пъти. Разбирай - офсети от операционниците не очаквам, ама дори и да очаквах - компенсирам ги външно със все офсета на аналоговщината на DAC-а. Пробвани са при мерене на термодвойка даже с повече усилване - офсет практически не се забелязва. Четенето от ADC-то е синхронно с честотата на инвертора, та и от там смущенията да се елиминират до офсет до колкото е възможно. Масата на платката е вързана по отделен проводник с минуса на шънта, входа за шънта е диференциален. Гледам да изравнявам и импедансите на положителните и отрицателните входове на операционниците, до колкото е възможно. Придържам се и към импеданси по веригата до около 10 килоома. Не знам какво повече хардуерно мога да направя. За щастие поне честотите са в някакви човешки граници.

Мерил съм какво се случва в оригиналната електроника като сигнали - ми нищо особено не се случва - шума е в приемливи граници даже при китайска електроника в аналогова машина, а даже и офсета не мърда кой-знае колко между -20 и +30 градуса, привсе че се полсват архаични LM-ки за същото, дето са с офсет x1000. Просто са сложили един многооборотен потенциометър за регулиране, и толкоз. Пак казвам - най-вероятно сериозно се презапасявам, но предпочитам да тръгна с минимално хардуерни главоблъсканици и софтуерни замазвания. Чак след това евентуално ще се правят рационализации и оптимизации.

Щом си го решил - действай
Аз просто те подсещам в случай че не си разгледал варианта с хол. За мен е по-лесен, ама ти си знаеш. А че се презапасяваш - презапасяваш се. Няма лошо да ползваш ОУ с един микроволт офсет, стига шума да не е няколко порядъка в повече. Аз това не ми харесва на шунта, че при няколко ампера отиваш на микроволти. Айде върху самия шунт няма кой да ги смути, ама тръгнеш ли да опъваш жици не ясно коя радиостанция ще хващаш по-добре
Един gsm малко по-близо да се разбръмчи и забрави за миливолти, камо ли микроволти.. Отделно си вързан по маса, ама при тия тоци според мен е напълно нормално да нагарят контакти и да горят кябели. То само върху твоя шунт имаш едни 30-40W, а ако някъде имаш малко по-кофти контакт е само въпрос на време да прегори. Въпросът е какво ще стане ако изгори под шунта - през твоята маса ли прекараш тоците? Не знам аз бих сложил предпазители и клампи, така че ако шунта се окаже под напрежение да не изпушва електрониката...
Всичките тия проблеми ги нямаш с хол... Изолиран си, нямаш толкова ниски напрежения, нямаш греене, а и точността е повече от прилична, ама ти си знаеш

Масата на платката е закачена към минуса на шънта по отделен кабел. Ток по него не тече - само за изравняване на потенциали е - платката е и с изолирано захранване (Мисля LM5015 с планарен траф, но ще видим).

От диференциалния вход на платката до шънта има отделна усукана двойка за самия му сигнал. Абе ще постна схема, само да я изчистя че да е за пред хора, че постоянно коригирам нещо. Може и усуканата двойка да е екранирана, и са ползвам екрана за изравняване на потенциали. Кабела ще е дълъг примерно 15-20 сантиметра. По входовете има и диодни защити - никаква драма няма да се случи, който и кабел да се откачи.

Отделно цялата машина е в метална кутия. От външни смущения нямам основания да се притеснявам. Силовата част си е в отделен отсек - между въпросната платка и силовата част връзката е през въпросния кабел, още една усукана двойка за напрежението, и 3 жици към трафовете за управление на IGBT-тата на инвертора. Всичко друго и идва по CAN шина - от предния панел и от контролера на мотора за телоподаване.

И да, сигурно с Hall датчик ще е по-добре. Може пък и да пробвам, но на по-късен етап. Преработката ще е минимална, и даже може да я предвидя на платката.

Измерването на кривият ток не ти ли върши работа? Все пак и той и правият са в някаква зависимост един от друг...

Ако имаш предвид тока в първичната - трудна работа. Във вторичната няма крив - с централен извод е. Може евентуално с общ токов траф за крайните изводи, ама вече става манджа с праз.
В първичната се мери заради токовия режим на инвертора и защитата по ток, ама няма съвсем линейна връзка с тока във вторичната. А и преобразуване от пиков в среден ток ще трябва...

Фабрично шънта е чак след индуктивността на изхода, тя пък е вързана към централния извод на трафа. Трябва ми напрежение и ток на изхода.

Има и машини без шънт, ама са нисък клас, чисто аналогови, при които си нагласяваш тока с една врътка и толкоз. Ако нещо мръдне - мръдваш врътката да си докараш режима, и толкоз. Ама това ще е пулсово и прочие полюции. Трабва да си отчита колко излиза телта от ръкохватката, трябва да предвижда точно кога ще стане късо съединение, трябва да прави CV или CC пулсове от по милисекунди и т.н.

Ей какво измъдрих в общи линии:

Добре де, тока толкова ли е важно да го знаеш точно колко е? След като става въпрос за електрожен - нагласяш си го на ръка и ако не ти е достатъчен си го донагласяш. Т.е. по-скоро ти трябва не толкова абсолютно, колкото относително измерване. Все пак говорим за електрожен.

Ако правилно съм те разбрал - ще имаш поне 3 проца - един на контролния панел, един за тела и този за управлението на инвертора, който ще си чете и тоците. Та мисълта ми е, че процесора може да се заеме с част от филтрирането (щото май няма какво друго да прави). Така ще опростиш аналоговщината. Тя и сега ми се вижда с много чаркалък.

За въпросните 2-3% точност на измерването за които говориш - като че ли нямаш нужда от калибровка по GAIN. И със 100ppm резистори ще стане. Все пак темп. им коефициент е в една и съща посока, така че ще се "компенсира" до голяма степен във веригата на усилването (която всъщност е резистивен делител на напрежение).

Ако все пак решиш - можеш да използваш аналоговите ключове на входа за калибровка по офсет и Gain. Електрожена винаги има моменти в които не работи (паузите между 2 заварки), така че калибровката и тогава може да се прави.
В този случай можеш да използваш наистина "тъпи" усилватели - ако щеш и TL074.
Гледам, че захранването им е двуполярно, което ще е добре и за аналоговите мултиплексори. Те може да са примерно от CMOS серията - 4053. Важното е през тях да НЕ тече ток. Използвал съм схемата при измерване на термодвойки (доста по-ниски напрежения), така че проблеми няма да имаш.

Отделно можеш да направиш измерването на тока в 2 обхвата чрез превключване на усилването. Така. ако ще трябва да стабилизираш заваръчния ток при ниски токове - вероятно резултата ще е по-добър.

В обикновен електрожен не е драма. Там китайците го правят с LM324, и си работи. Ама, точно това е една от съществените разлики между машина за 1000 кинта и такава за 10000. Ако искаш нещо повече от обикновен електрожен, трябва да сложиш вътре нещо повече.


Да, 3 проца - в предния панел, отговарящ за интерфекса и връзката с външния свят за обновяване, четене на записани режимина флашка и прочие полюции, в контролера на мотора за телоподаването, и в контролера на инверотра. Въпросния филтър от n-ти ред е точно за да мога да филтрирам и софтуерно. Трябва ми само да отрежа честотите до 10KHz, за да няма отразени пикове в АЧХ-то на прочетеното от ADC-то.


Така е. Идеята е да наглася GAIN-а на колкото трябва, та да обера неточностите по резистори, шънт и т.н. Просто не искам механични потенциометри. Не знам колко ще траят при такива условия.


Работата е там, че за офсета не мога да разчитам че е нагласен като дам на късо входа. Като позагрее машината, шънта, връзките до него и прочие, нищо чудно тук-там да се появят термодвойки без да си ги искал. Освен това, може да се работи по заземени детайли и т.н. и току виж се вястнал някой мижав точец тук-там, дето да бърка работата. Иначе точно така съм го намислил - в паузите да си самокалибрира офсета. За усилването ще го помисля още малко как да стане.



Усилването е 120, тоест при 100mV вход, на изхода дава 12V, това веднъж го ограничавам и чета директно, и втори път го затихвам 4 пъти и го чета още веднъж. Така при 3 волтов референс на ADC-то например при 500А машина имам обхвати да речем 0-600 и 0-150. Кой-кога ползвам е въпрос на софтуер. Дали ще има плавен преход между двата - също.

Абе, сигурен съм че се презапасявам с много. Ама ще знам какво е достатъчно едва след подкарването на всичкото това. Само предния панел може да чака, а контролера за телоподаването е готов от сигурно половин година. Тя и самата машина, на която ще ползвам силовата част, ще пристигне днес, та тепърва ще имам с какво да си играйкам.

препоръчвам ти цялата аналоговщина, включая и АЦП-то, да ги наденеш върху шунта направо на напрежителните изходи. всичко в една ламаринена кутия от пермалой, навън само един интерфейс и захранване. пасивния компонент да е стабилен, не толкова точен, материал - жични манганинови съпротивления или метал-филм. ако имаш критични делители (за усилването примерно), добре е да ползваш спрегнати двойки на една подложка. така, и да мърдат термично, ще е еднакво. кондензаторите също ги внимавай от какъв материал са, че там е трагедия с някои видове. дори е по-добре да сложиш големи слюдени (mica), отколкото да проспиш момента.