Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить

Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 16:40:18

Здравствуйте, уважаемые Коты! С прошедшими праздниками Вас!
Прошу помощи у уважаемого сообщества в практическом решении вот такой, наверняка несложной для Вас, задачи:
1. есть некий датчик, сопротивление которого изменяется от Rд до 0 при изменении измеряемой величины от min до max значения;
2. есть две "контрольных" точки R1 и R2, соответствующих определенным значениям измеряемой величины. причем, R1>R2 всегда и задаются пользователем с помощью пары переменных/подстроечных резисторов;
3. нужно (очень нужно): устройство, анализирующее состояние этого датчика и на выходе отрабатывающее следующую логику (извините, если криво сформулировал и нарисовал):
Изображение
4. что же это есть в жизни? умерло реле давления, которое анализировало давление в магистрали, и, в зависимости от его значения, включало на подкачку компрессор. возможности его заменить на аналогичное нет. выбор пал на резистивный датчик давления масла от авто. сопротивление датчика "в покое" примерно 170 Ом и 0 Ом при макс.давлении, напряжение работы - 12В, макс.ток через датчик - около 0,15А.

Сам я не обладаю нужной базой теории для разработки :( , однако, развести, изготовить плату и собрать устройство проблем не будет. Устройство не должно (крррайне нежелательно) быть на микроконтроллере.
Заранее, всем спасибо за помощь! Если что-то нужно прокомментировать - все расскажу, как на духу :)

Добавлено after 5 hours 2 minutes 29 seconds:
Ну, может, кот с ней, с диаграммой работы, логику как-нибудь реализую?
Упрощу вопрос: пусть устройство работает как триггер:
при переходе Rд через значение R1 один из выходов переключается из 0 в 1 и обратно и
при переходе Rд через значение R2 второй из выходов переключается из 0 в 1 и обратно?
этакий эквивалент электроконтактного манометра?
Вложения
справка004.jpg
(49.47 KiB) Скачиваний: 469

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 16:45:05

Гуглите "компаратор с гистерезисом". :)

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 16:56:08

Многоуважаемый korob, ну электромеханик я, не электронщик :(
в радиоделе я - как та собака, которая все понимает, но молчит. Собрать, сделать красиво - могу, рассчитать - нет :(
но гуглить пошел, может не так все плохо.
спасибо за ответ.

вот это чтиво - это правильный путь? http://skochkurov.narod.ru/Comparator.pdf

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 16:59:08

Хорошо, могу нарисовать схемку с примерными номиналами. :) Что за компрессор, как должна выглядеть исполнительная цепь?

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 17:03:21

...

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 17:10:28

благослави Вас Кот!!
компрессор сам 220В/0.9А исполнительная цепь - достаточно просто реле.
по графику из первого поста:
верхняя сторона прямоугольника - накачка/подкачка - компрессор включен
левая сторона - достижение заданного давления, отключение
нижняя сторона - расход воздуха из ресивера, компрессор отдыхает
правая сторона - достижение порога, при котором нужно качать, компрессор включается

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 17:24:47

Уровни давления вкл./откл. задавать независимо (например Рн = 2ат.; Рв = 4ат.), или например задавать среднее и ширину гистерезиса (Рср = 3ат.± 1ат.)? Для первого варианта лучше будет применить два компаратора, второй будет проще.

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 17:56:05

нужно 2 независимых значения - R1(и больше) для включения и R2 для отключения
компаратор есть LM393, там как раз в одном корпусе две штуки, подойдет?

Добавлено after 27 minutes 23 seconds:
побегу на работу, с 20-00 мск буду опять на связи

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 21:39:42

Вот как-то так, если я не ошибся. :)

Изображение
Schmitt.png
(10.63 KiB) Скачиваний: 744

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 21:42:52

Огромнейшее спасибо!!!
сейчас в протеусе попробую
Ну и товарищ korob тоже, я верю, даст вариант!
по результатам - отпишусь обязательно

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 22:33:18

El-Eng писал(а):Вот как-то так, если я не ошибся.
SkarT писал(а):Ну и товарищ korob тоже, я верю, даст вариант!
El-Eng прямо в черепную коробку мне заглянул. :shock: :shock: :shock: :beer:
Так что рисовать мне уже нет необходимости. Единственное что я думал добавить ПОС (для более чёткой работы) в первые два компаратора, и весь "измерительный мост" запитать от дополнительного стабилизатора. Ну и естественно планировались компараторы, а схема их включения слегка отличается (требуются подтягивающие резисторы).

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 22:47:29

Спасибо Вам всем огромное еще раз. сейчас посимулирую и буду собирать. если не взорвусь - по результатам отпишу!

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 23:01:09

korob, :beer: :)))
korob писал(а):Единственное что я думал добавить ПОС
В этом нет нужды, поскольку ПОС обеспечивается в DA1-3. DA1-1,-2,-3 реализуют схему прецизионного триггера Шмитта (см. Титце-Шенк). DA1-4 развязывает ее от нагрузки. В принципе, без него можно обойтись, но он все равно есть в микросхеме, чего ему зря болтаться (он и как инвертор, если надо, сгодится).
korob писал(а):весь "измерительный мост" запитать от дополнительного стабилизатора
В этом тоже нет необходимости, т.к. точки включения-отключения определяются соотношениями величин резисторов (напряжения в формулах сокращаются).
SkarT писал(а):Спасибо Вам всем огромное еще раз.
Не за что. :)
SkarT писал(а):сейчас посимулирую и буду собирать
Схема сбрасывается в 0 (реле отключено), когда уровень напряжения на R1 становится ниже минимального из напряжений на ползунках R5 и R7, и перебрасывается в 1 (реле включено), когда напряжение на R1 становится выше максимального из напряжений на этих позунках. Т.о. настройка выглядит примерно так:
1. Давление минимум. Оба ползунка по схеме до отказа вниз, потом один (любой, пусть будет R7) до отказа вверх. Реле должно быть включено (замкнуто).
2. Давление максимум (в точку отключения реле). R5 медленно вверх, пока реле не сработает (отключится).
3. Давление уменьшается до точки включения реле. R7 медленно вниз до включения реле.
4. Проверить правильность работы, подкорректировать, если надо, позиции ползунков.
Последний раз редактировалось El-Eng Ср янв 10, 2018 23:19:01, всего редактировалось 1 раз.

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 23:18:39

алгоритм работы прям как надо, но, вот что сейчас в протеусе заметил: если считать, что при росте давления растет и сопротивление датчика, то все работает изумительно, НО в реале там обратная зависимость - при росте давления сопротивление датчика уменьшается.
сейчас покурю, пречитаю Вашу методику настройки и попробую еще раз, может, это я чего-то туплю

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 23:22:33

Проверьте правильность подключения входов DA1-4 (их можно поменять местами, тогда сигнал на выходе проинвертируется) и не забудьте, что когда реле включено, на стоке VT1 - 0В.

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 23:38:01

зарррраааботалааа!!! (в протеусе пока что) ну Вы, блин, даёте! :)
теперь дело за "малым" - плату, БП и тесты. ну, эт я должен осилить!
окончательные результаты напишу сюда же (ну или трудности, всякое бывает).
Вы, пожалуйста, заглядывайте в тему 2-3 дня, если не затруднит

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Ср янв 10, 2018 23:48:53

SkarT писал(а):Вы, пожалуйста, заглядывайте в тему 2-3 дня...
Ok. :)

P.S. Хочу заметить, что на резисторе R2 (200 ом) будет рассеиваться заметная мощность (до 0.7 Вт), поэтому он должен иметь дупустимую рассеиваемую мощность 2 Вт, чтобы не очень грелся.

P.P.S. В реальной схеме советую соединить выводы ползунков резисторов R5 и R7 с верхними по схеме выводами этих резисторов. Это ухудшит линейность регулировки, но схема станет надежнее: при потере контакта ползунка, реле перестанет включаться (или будет выключаться раньше, чем нужно), поведение исходной схемы в этом случае непредсказуемо.

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Чт янв 11, 2018 16:06:25

ОК, понял. Выкладываю, пока что разводку печатки (критика - приветствуется) и внешний вид датчика, вдруг, еще кому-то пригодится (на самом деле, Вы придумали довольно универсальную схему для подобных датчиков, много где можно будет применить).
Изображение
сверху - обвязка операционника, снизу - БП, под имеющийся малогабаритный трансформатор
Изображение
тот самый горшочек :)

P.S. а в чем Вы схему рисовали?

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Чт янв 11, 2018 19:56:35

SkarT писал(а):Выкладываю, пока что разводку печатки (критика - приветствуется)...
Нормально. Я бы еще подвигал дорожки, чтобы были подальше друг от друга.
SkarT писал(а):...а в чем Вы схему рисовали?
OrCAD Capture.

Re: Помогите со схемой для резистивного датчика

Чт янв 11, 2018 20:20:21

Гуглите "компаратор с гистерезисом". :)

Да ладно...давно изобретена мостовая схема сравнения. Одно плечо задает крайние точки, второе плечо дает разность сигнала компаратору.
Вся проблема в том, что мало читаете - давно ВСЁ изобретено!
Ответить