Давайте пойдём от обратного, от исполнения,
1. Смотрим даташит датчика тока (ДТ), т.е. принцип его работы, его выход равен половине напряжения питания,
ноль ампер - это на выходе половина напряжения питания,
а теперь смотрим на питание ДТ, что там ? По схеме это REF195E, знаете почему именно с букой Е ?
У вас есть прибор который сможет измерить с точностью до 0.001 В ? (на пределе 2.5-5 В)
Зачем такая точность? смотрим даташит дальше, каждый Ампер = 0.04 В, при условии, что питание ровно 5.000 В,
соответственно каждые 0.004В = 0.1 А
Теперь замерьте уровень напряжения на выходе вашего ДТ, при отсутствии нагрузки (ноль ампер),
ну и для эксперимента поднесите намагниченную отвёртку к корпусу ДТ, продолжая измерять,
полученную разницу умножьте на 0.04В, столько Ампер вы получите погрешности, только от изменения магнитного поля.
2. Теперь посмотрим сторону измерения, т.е. АЦП, он 12 битный, т.е. имеет 4096 LSB,
теперь смотрим опорное напряжение REF, оно 4.096 В, т.е. каждый LSB = 0.001В,
это будет разрешение, но чтобы ему различить нужно как минимум 3 LBS,
т.е. измерить он сможет с погрешностью 0.003В, что близко к значению 0.1А на датчике тока (0.004В).
но если ИОН (Источник Опорного напряжения), дает не ровно 4.096, мы будем иметь смещение.
тоже самое касается ЦАП-ов.
От сюда видно что 12-ти битные ЦАП/АЦП находятся на пределе своей разрешающей способности,
при работе с таким ДТ - это такая "дешовая" версия, +/- 0.5А, поэтому старшие версии имеют 16-ти битные АЦП/ЦАП.
которые при той-же схеме имеют разрешение 0,0000625 В, с которыми можно уже работать с сотыми долями Ампера.
3. Теперь резистивные делители, их К деления 5, т.е. 1:5, но если их сопротивление не соответствует,
то изменяется и коэф., ну что такое 1%, для 12К это +/- 120 Ом, для 3К - это +/- 30 Ом
Что это значит ? ну например 15В делим резисторами 12120 Ом и 2970 Ом, получаем 2.95В, вместо 3В
Казалось бы не такое уж большое отличие, но теперь ПО эти 2.95В умножит на 5 и отобразит 14.75В, вместо 15В
или 15.25В если резисторы 11880 Ом и 3030 Ома
4. Теперь посмотрим работу, чтобы задать напряжение, нужно на ЦАПе "напряжения", задать уровень для ОУ ошибки,
какое? ну например задаём 15В, мы имеем делитель 1:5, т.е. нужно задать уровень 3В ровно, т.е. значение 3000 LSB
Вот это и есть математическая установка, но т.к. у нас всё имеет погрешность, измеряем и делаем коррекцию этого уровня программно.
Тоже самое с током, например нам нужно 1А,
делам вычисление и задаём уровень на ЦАПе тока 2.5 - (0.04 * 1) = 2.46 Вольта (видите, что очень близко, 2.5 и 2.46В - а это уже целый Ампер)
Какой из этого вывод ? Схема очень требовательна к точности исполнения:
1. ИОНы - высокой точности, до 2 милливольт, соотв. с очень низкой пульсацией (Не покупать на али,
выше я уже писал об этом).
2. резисторы в резистивных делителях хотябы 0.1%, я использую лично использую 0.01-0.05%
3. ОУ с нулевым смещением (опять же не покупать на Али, там может оказаться всё что угодно)
3. ДТ сам по себе имеет погрешность, докучи он "боится" магнитных полей, например от реле (разносить и экранировать).
Последний раз редактировалось
romtorwator Пн дек 17, 2018 11:25:25, всего редактировалось 1 раз.