@fyshir74

Хожу в новичках.
Игрался на ассемблере, но покосившись и вкусив С понял, что в нём многие алгоритмы реализовать проще.
Заодно решил замахнуться на реализацию первого реального проекта на AVR.

Первичная задача: амперметр с пределом 2А для БП (50В), имеющего на борту только стрелочный вольтметр.
Скорее всего, будет добавлено и измерение напряжения, но это уже другая история, хотя вопрос касается и его.
Значение тока буду снимать с шунта и усиливать LM358 до 2В для значения тока 2А.
ATMiko8 в TQFP-32.
Решил использовать встроенный ИОН.
Считывать АЦП и выводить, на 3-х-значную LED-сборку научился.
Вопрос в точности измерений.
Хочется уйти от калибровки прибора усилением входного каскада и делать это на программном уровне.
Подскажите, как это делается?
Я представляю так:
1. переходим в режим калибровки.
2. снимаем нагрузку с БП.
3. считываем АЦП и записываем в EEPROM значение нуля (MIN)
4. Нагружаем БП калибровочным током, допустим 1А (COLIBR)
5. считываем АЦП, записываем в EEPROM (надо ли?)
6. рассчитываем коэффициент CORRECT=1000/(COLIBR-MIN) сохраняем в EEPROM
7. закончили калибровку
При измерениях рассчитывать ток в мА по такой формуле
RESULT=(ADCvalue-MIN)*CORRECT
Извиняюсь за многобукв

0

@Pojotit

...теоретически да, но так как производитель чипа говорит, что ошибка состовляет всего 1,5%, и кстать, советует его запитывать от ИОН, то для моей махарайки этого вполне хватает. Даже с учётом того, что у моей конструкции после него идёт ещё усилитель, который в свою очередь приводит выходной уровень к нужному мне диапазону и собранному на приличном ОУ с прецизионными резисторами.

0

@Леанид Ивинавич

Вам хватает точности без калибровки. А кому-то может и не хватать. Вопрос был про то, как сделать калибровку, а не как отказаться от нее.

0

@Otixomdr_1

Кроме операционника, возможно, будет еще уплывать АЦП в МК и цепь смещения ноля. Насколько все это уплывет, да еще не только с температурой, а со временем (например, за месяц) – не знаю, этим не занимался.
Мне очень не понравилось, что оперативно установить ноль никак нельзя, только перекалибровкой. Да и там еще не факт, что после перекалибровки ноль получится, нолевая точка ведь не настраивается.
В хорошем серийном приборе наверняка будут ругать за невозможность установки ноля.
Спасибо за совет, но навряд ли воспользуюсь Вашим предложением дабы не распыляться. А чтобы не оставалось нерасставленных точек над i - огласите полное название, спрятанное под аббревиатуру АБ

АБ – это Algorithm Builder (www.algrom.net), развитый графический ассемблер. Изучить его человеку, знающему классический ассемблер, наверно, на пару порядков проще, чем СИ, (поскольку в основе АБ – ассемблер), а писать и отлаживать программы, по крайней мере, как сейчас у вас, думаю, не сложнее и не дольше, чем на СИ.
Сейчас АБ – бесплатна.

0

@Леанид Ивинавич

А почему такое внимание именно к нулю? Наклон шкалы может уплыть с тем же успехом.

0

@Pojotit

..могу ещё одну ложку дёгтя подкинуть. Если к БП будет подключена индуктивная нагрузка управляемая импульсами(ШИМом к примеру) то на точность измерения(в данном случае среднего тока) можно вообще не рассчитывать(как ни калибруй), шкала амперметра становится не линейной! Это происходит из за того, что на измерительном усилителе в момет включения\выключения нагрузки проскакивают импульсы, которые в свою очередь при последующей интеграции(сглаживания пульсаций измеренного тока) и вносят эту не линейность. Этот эфект хорошо заметен на китайских широкораспространённых БП - при такой нагрузке амперметр показывает всё что угодно, только не то что есть на самом деле. Вот привожу осцилограмку : на ней значитс жёлтеньким как раз показан сигнал снятый с шунта при помощи MAX4372 - хорошо видны эти выбросы; зелёный сигнал это тот же ток, но снятый при помощи ACS712 - выбросов никаких нету, результат гораздо лучший, но как и писал выше, нужно делать хотяб автоматическую подстройку нуля, шумит правда ещё, но если её использовать в БП, это не страшно.

https://www.cyberforum.ru/savedimages/2014/05/02/mfpnazehdnyvuk9qsajydyuw.jpg

0

@Леанид Ивинавич

Эти выбросы, вероятно, связаны с неправильной топологией. Таких больших и коротких выбросов тока на датчике тока быть не может, так как выходная емкость их сгладит.

0

@Pojotit

...вот и говорю, что после сглаживания и появляется нелинейность. Конечно пытался боротся с этими выбросами и топологией и включением во входную цепь резисторов с кондёрами(в некоторых источниках такие методы встречаются) и даже цифровым методом - на время выбросов отключал интегрирующую цепочку на выходе. Всё без толку, в той или иной степени они вносят негативный эфект в точность измерения. Возможно это можно решить применив какие другие чипы усилителей шунта верхнего плеча, такой возможности у меня к сожалению не было.

...давно было, сча порылся, вродь на этой осцилограмме запечетлил самый лучший результат, что тогда наэксперементил:

https://www.cyberforum.ru/savedimages/2014/05/02/rtkdsndypfznfm3rgve.jpg

0

@Леанид Ивинавич

Интересно было бы у себя проверить. А что конкретно представляет из себя "китайский широкораспространенный БП"?

0

@Pojotit

..может чего я конечно не допонимаю во всех этих измерениях, но вот демонстрирую - к БП подключен девайс с импульсной мощной нагрузкой. БП может выдать 5А - дальше ограничение. Меряю ток в нагрузке тестером и подаю в нагрузку ток под 5А. БП всё правильно отрабатывает - нагрузка импульсная и светодиод ограничения начинает потихоньку загораться - срабатывает ограничение тока, а вот на показометре тока что ? :) При постоянной нагрукзке показометр показывает правильно.

https://www.cyberforum.ru/savedimages/2014/05/02/vvsrzqwelwvetcwwsn1vrm.jpg

Ну вот, повторяю эксперемент - всё тоже самое, только нагрузку подключил менее мощную, дабы подать на неё ШИМ 99,9%(практически постоянный ток) и картинка в корне меняется(ток на показометре чуток больший, потому как управляющий девайс сам по себе ещё чуток кушает) Ну и как после этого доверять китайскому показометру тока?

https://www.cyberforum.ru/savedimages/2014/05/02/nbujmk7pxjdpzaasygg.jpg

0

@Леанид Ивинавич

Ничего такого у себя не наблюдаю. Сделал импульсную нагрузку - через полевой ключ к выходу БП подключаю резистор 3.9 Ом. На затвор подаю с генератора прямоугольных импульсов меиндр с длительностью импульса 200 мкс (пробовал разные). Показания тестера и амперметра БП совпадают.


<Изображение удалено>

0

@Pojotit

Во, классно. Презентуйте ТС свою часть схемки измерения тока, глядишь и успокоится и автокалибровка не понадобится :)

....мммм, всёж чёт у меня не получается в рассчётах в вашем случае. ...12В, 3,9 ом -постоянный ток имеем 3,077А - подключаем через ключ, подаём меиндр, ну как понял, Duty у вас 50% ? Если так, то средний ток(AVG) должен быть 1,54А -правильно я мыслю?

0

@Леанид Ивинавич

Так мой проект БП открытый.

Здесь главное - соответствие показаний амперметра и тестера. А конкретное значение может быть не равно расчетному по многим причинам - сопротивление ключа, проводов, отклонение номинала резистора.

0

@Pojotit

..возможно просто тестер не умеет показывать средний ток. На моём тестере всё чётко - duty 99,9% ток к примеру 2А, duty 50% тогда ток на той же нагрузке 1А. RMS мой не умеет показывать, но он по идее ещё больше должен быть.

0

@Леанид Ивинавич

С какой стати тестеру не уметь показывать средний ток? Там же интегрирующий АЦП. У меня все тоже четко: при постоянно открытом транзисторе показывает 2.8 А, при duty 50% показывает 1.4 А. P.S. Резистор довольно заметно плывет при нагреве, а греется он неслабо :)

0

@Pojotit

..ну и нормалёк:)
..глянул на схему вашего БП - минус у вас через шунт идёт, тут да, паразитных импульсов не должно быть. В той осцилограмме, что выше выкладывал - шунт по плюсу я ставил.

0

@ShodS

Разве от этого что-то зависит?
По моему тут только технологические плюсы и минусы... не более.....

0

@Леанид Ивинавич

Когда шунт сверху, схема измерения тока работает при большом синфазном напряжении. Подавление синфазной составляющей у дифференциальных усилителей ухудшается с ростом частоты. Поэтому при больших и быстрых скачках синфазного напряжения на выходе появляются выбросы. Хотя, конечно, к данному случаю это отношения не имеет, так как выходное напряжение БП в описываемой ситуации не испытывает скачков.

0

@Otixomdr_1

Изменение наклона шкалы – это дополнительная погрешность, если она в заданных пределах, это не страшно.
С установкой ноля хуже. Во-первых, думаю, во всех таких приборах есть установка ноля. Отсутствие такой настройки вызовет вопросы у пользователя, ведь сделать ее несложно.
Скажем, нагрузка отключена, а измеритель из-за смещения ноля показывает какой-то ток. Пользователь сделает вывод, что тут что-то неисправно.
Во-вторых, при отсутствии установки ноля либо погрешность измерений малых значений возрастает, либо придется в уме пересчитывать, что неудобно.

Может быть, имеет смысл сделать измеритель в виде отдельного блока, тогда можно сделать все как надо.

0

@Леанид Ивинавич

Приведите пример хоть одного БП, где есть установка нуля.

0

@StiM

Здравствуйте, Леанид Ивинавич. Подскажите пожалуйста. Я делаю программную калибровку, по вашему алгоритму:
В целом после этого выдаются точные результаты, но когда приближаешься к середине диапазона (между р1 и р2) измеряемых значений, увеличивается погрешность. Вы с таким сталкивались, если да, как можно побороть?

0