Усилитель напряжения с шунта

[Соник]

У тебя по входу один резистор на 1к, а второй на 5к6. А в той схеме оба на 1к.
Кружочек слева это клемма для вытекающего с нагрузки тока?

[Upgrader]

У тебя по входу один резистор на 1к, а второй на 5к6. А в той схеме оба на 1к.

Не важно.

Кружочек слева это клемма для вытекающего с нагрузки тока?

R5 это шунт измерительный. Для тестов вместо него подключал источник милливольтового напряжения.

[Brigadir]

Эээ... Кому верить?
Надеюсь будет работать при однополярном... двухполярного нету.

Двуполярное питание элементарно делается из однополярного (делаем искусственную среднюю точку на двух резисторах 10 кОм).

Вложения

2 полярное.GIF

(3.01 KiB) Скачиваний: 1907

[К.С.А]

Здравствуйте уважаемые коты и кошки !
Можно ли так подключать входы микроконтроллера к шунту ( клемма со значком "минус" ), для того чтобы иметь два ,
автоматически переключаемых диапазона измерения тока ?
И еще - обязательно ли резисторы R5 и R18 должны быть такими низкоомными ?
Или их номинал может быть и больше (ну скажем 1 килоом ) ?

Вложения

av мой.GIF

(46.17 KiB) Скачиваний: 2017

[Pu_ma]

По этой, сам сделал и нарисовал.
А смысл усложнять, если и так все работает Я сторонник простых решений.

Это хорошо. Но зачем регулироват ь в обратной связи?! Так нельзя!!! Куча помех!Лучше по инверсному входу! Учите матчасть!

[74LS00]

Pu_ma писал(а):

По этой, сам сделал и нарисовал.

Но зачем регулироват ь в обратной связи?! Так нельзя!!! Куча помех!Лучше по инверсному входу! Учите матчасть!

Учёных тут полно, но во всей теме есть только одна схема и эта та которую показал Upgrader, никаких других схем в этой теме нет, значит и мне по этой собирать

[Pu_ma]

А потом ищут линейность!... Земляной провод шунта и один из выводов ОУ должны быть соединены в одну точку! Лучше надо было посадить на землю 3 вывод ОУ, а не второй! Да и еще переменный резистор в обратной связи! Он же там пятая нога. Попытка сделать повторитель....но так не делается. Ток в ОС такой же как и со 2й на землю!Да, его можно регулировать только R4, когда он включен на землю, вот вместо него и надо включать переменник, им задается ток в ОС, если нужно усиление, то там ставят постоянный резистор. Переменный будет добавлять помехи! В ОС ничего не регулируется! Только из 2й на землю или с той точки, с которой снимаете напряжение, если ИНВЕРСНОЕ включение ОУ!

[74LS00]

Вы можете сколько угодно вести демагогию я там нифига не понимаю, ОУ это самое сложное в электронике, я уже спрашивал, документированости никакой, всё чисто условно на теории бритонской мовы, читайте свои даташиты на лытыне сами.

Хотите чтото показать, покажите схему.

Я уже спрашивал по ОУ какое напряжение у них переключение, ктото говорит 1в, ктото говорит равное питанию, ктото говорит равное питанию минус чтото, и на выходе питание минус чтото, ответа я не получил, все тычат в даташит где этого нет, и что это должно быть тоже не написано.
Тоже самое по максимальному входному напряжению оно неизвестно, ктото говорит оно равно питанию, ктото говорит оно равно выходному питание минус чтото.
ОУ это совершенно абстрактная деталь, надо самому паять на макетку и всё замерять, но таких стендов я тоже не нашёл.
Вы там все сидите дофига математики и пытаетесь объяснять то что не понятно вообще никому кроме математиков, в отличии от вас нормальные люди говорят на современном разговорном, а не старобританском с древнерускими словами которые давно устарели

[74LS00]

Картинка с прошлой страницы повторяет статью, по которой получается что инженер не инженер. Тема.
Хотя смотря как подключена батарея становится ещё непонятнее почему именно так, похоже схема развязана с основной нагрузкой, не нагружает её и вообще считает отрицательное напряжение.


Я так понял надо такую схему ?

Всётаки общий по корпусу будет полезнее чем никуда не привязаный не учитывающий ток самого показометра

[74LS00]

Пожалуй решений никто не знает.
По 1 схеме с 20мв у меня получилось нелинейно при питании 9в и входе 20мв. Хотя до этого на другой микре получалось линейно при 5в и 75мв.

Спойлер

Если тут о подобной схеме, то это чушь собачья, схема нерабочая впринципе.
В первых земляная петля минуса шунта и минуса питания ОУ, R3 R4 можно выбросить.
Во вторых ОУ по минусу никогда ничего не пропустить, и это факт проверенный опытами, на выходе всегда 0, тем более что на + всегда тоже 0 не считая утечки из самой микры на эту ногу. ОС тут вообще пофиг куда цеплять, она никуда не работает.
Pu_ma уже несколько тем навязывает свой гениальный усилитель, видимо на какихто волшебных ОУ, но показать схему не может, потомучто слишком умный и реальность слишком тесна чтоб чтото извечь из своего гениализма.
Итого инвертирующий усилитель существовать неспособен, гарантировано при однополярном питании и гарантировано с этим ОУ.

[otest]

Pu_ma
Сидел в засаде 8 лет, ждал когда его потревожат. За прошедшее время ни одного сообщения. Вот выдержка.

[Upgrader]

Кто считает мою схему не совсем доработанной - просьба нарисуйте улучшенный вариант. Мы же не соображаем как лучше, у всех разные познания.

[74LS00]

Нарисовал, не работает

Как сделать чтоб оно видело меньше 3мв ?
Оно тупо на выход выдаёт сотые милливольта, причём чем меньше сигнал, тем больше эти миливольты и гдето около 0.7мв ниже не опускаются.
Как я понял на другой микре с 5в питанием точно также, тупо ниже 3мв усиления нет.

Решил ставить усилок уже на сам шунт, хотя примерно такаяже фигня и на выносном. По началу думал что из за того что минус питания под нагрузкой проседает на 58мв относительно минуса шунта, но видимо упёрлось в этот же 3мв.

[Pu_ma]

74LS00 писал(а):

Pu_ma уже несколько тем навязывает свой гениальный усилитель, видимо на какихто волшебных ОУ, но показать схему не может, потомучто слишком умный и реальность слишком тесна чтоб чтото извечь из своего гениализма.
Итого инвертирующий усилитель существовать неспособен, гарантировано при однополярном питании и гарантировано с этим ОУ.

Здесь получается много вопросов.
1)правильное подключение шунта
2) подключение ОУ с однополярным питанием
Много времени занимает чисто рисование...
Так вот, чтобы обеспечить линейное усиление с шунта, его следует правильно подключить. Шунт имеет 4 вывода: 2 - токовых и 2 - потенциальных.
Снимать напряжение надо с потенциальных, их нередко объединяют, но это приводит к ошибкам. И если токовый провод будет подключен не в точке потенциальной, он вызовет смещение dU, которое будет вызывать нелинейность, которая в принципе не зависит от ОУ, а только от этого смещения. Попытался нарисовать подключение к шунту. Правильное А), остальные вызовут нелинейность.
Что касается ОУ. Если используется однополярное питание, то необходимо правильно обеспечить смещение. Так чтобы напряжение смещения составляло половину напряжения питания и было больше напряжения выхода ОУ. Эти схемы есть во многих книгах.
А вот подключение ОУ к шунту надо делать как на рисунках для инверсного включения или прямого, если не придерживаться этого, то опять получите нелинейность. Провода к шунту токовые должны быть короткими. Потенциальные могут быть в принципе если у вас входной ток не больше 1 мА. Вообще то ток через шунт, и ток ОУ должны составлять отношение не менее 300/1. Ток усилителя должен быть меньше тока шунта не менее чем в 300 раз. Тогда будет минимальная погрешность от входного сопротивления усилителя. От типа ОУ практически не зависит, так как усиление ОУ без обратной связи у них составляет от 10 тыс., что достаточно. Если применяете инверсное, то ток на инверсный вход желательно выбирать не больше 5 мА, зависит от тока шунта, если прямое, то входной резистор с прямого входа на землю от 100 кОм и больше.
Чем меньше падение напряжения на шунте, тем тщательней должны выбираться точки подключения.

Добавлено after 5 minutes 10 seconds:

otest писал(а):

Pu_ma
Сидел в засаде 8 лет, ждал когда его потревожат. За прошедшее время ни одного сообщения. Вот выдержка.

Просто эта тема не попадала на глаза. На форуме бываю регулярно.

Добавлено after 29 minutes 11 seconds:

74LS00 писал(а):

Нарисовал, не работает

.....

ОУ надо обеспечить смещение на прямой вход 1/2 питания, иначе они не работают. Это можно сделать делителем ...между + и _ питания, 2 резистора по 0,5 МОм и больше, и среднюю точку на прямой вход ОУ. И резистор3.1 10 Ом не нужен..В принципе можно и одним ОУ обойтись. Правильно посчитать схему ОУ.

Добавлено after 12 minutes 39 seconds:
Вот примеры подключения ОУ с однополярным питанием

Вложения

p0481.png

(34.85 KiB) Скачиваний: 399

Шунт 1.pdf

(201.9 KiB) Скачиваний: 339

[El-Eng]

Если тут о подобной схеме, то это чушь собачья, схема нерабочая впринципе.

Нормальная, рабочая, грамотно спроектированная схема (Хоровиц-Хилл), надо только знать, как ее правильно применять.

В первых земляная петля минуса шунта и минуса питания ОУ, R3 R4 можно выбросить.

Нет, потенциал точки подключения R3 к шунту не равен нулю из-за конечного сопротивления соединительных проводов, этот потенциал нужно вычесть из напряжения в точке подключения R1.

Во вторых ОУ по минусу никогда ничего не пропустить...

Ему и не надо ничего пропускать по минусу: поскольку напряжение в точке подключения R1 меньше нуля, а R1 подключен к инвертирующему входу, на выходе напряжение положительно.

...на + всегда тоже 0 не считая утечки из самой микры на эту ногу.

Не ноль, а некоторый потенциал, связанный с напряжением смещения ОУ и падением напряжений на резисторах R1-R4 из-за входных токов. R8 как раз предназначен для компесации этого потенциала так, чтобы при нулевом измеряемом токе на выходе было известное напряжение (обычно, близкое к нулю).

Схема имеет несколько особенностей, связанных с особенностями использованного усилителя (LM358A):
1. Относительно высокий температурный дрейф напряжения смещения, ограничивающий точность в температурном диапазоне.
2. Затрудненная работа вблизи нуля выходного напряжения. Несмотря на то, что LM358A относится к классу усилителей, способных работать вблизи земли при однополярном питании (исторически первый в классе Negative Includes Ground), он очень плохо работает с нагрузкой, которая выдает ток возле нуля, но с подключенной к земле резистивной нагрузкой проблем, практически, нет.
3. Даже при соблюдении всех условий, при однополярном питании на выходе имеется остаточное напряжение порядка 10 милливольт при отсутствии нагрузки.

[74LS00]

El-Eng, ну допустим вот некая схема на ОУ.


Общий минус идёт через шунт на схему питания, там плюсовой выход питания стабилизируется оносительно этого общего минуса через шунт. Относительно минусового выхода стабилизатора питание стабильно, но в этом минусовом проводе от шунта до преобразователя просадки в зависимости от нагрузки.

Если мне надо стабильно запитать ОУ, то я беру и минус и плюс со стабилизатора, но какимто местом у меня минус с шунта.
Если я их соединю, то общий минус с сечением 4кв, и током в несколько ампер, сам является мощным шунтом и источником напряжения. Если его запаралелю вторым минусовым проводом у которого сечение в 8 раз меньше, то ток общего минуса просто загонит туда минимум 1/8 напряжения самого напряжения в общем проводе.
А в реальности получаем импульсную помеху которую невозможно отфильтровать, аналоговый осцилограф её вообще не видит, зато у АЦП сносит крышу.

В таком случае как я понял ОУ надо запитывать этим самым общим минусом, а на всякие измерительные ноги смещения подавать минус уже с шунта, где напряжение будет отрицательным относительно общего. Подавать отрицательное напряжение на ОУ с однополярным питанием.

Именно поэтому по прошлой схеме, R4 должен идти не к 4 ноге ОУ, а к минусу шунта, с надписью "заземлёный контакт".

Хотя возможно я не прав и схема не работает потомучто упёрлась в 3мв, а это ток в 2а.
Из чего следует что ОУ должен понимать 20мкв чтоб нормлаьно работать.

Хотя опять же возвращаясь к схеме у которой не обязательна стабилизация питания ОУ, то наверно минус ОУ можно брать и с шунта, и эти 0.1в плавающего питания при питании 5в никак не повлияют на его работу.

Вот только на этом ОУ у меня ещё схема вычитания для вольтметра и я не знаю как она заработает при таких выкрутасах.

Поэтому для шунта решил делать второй ОУ прямо на сам шунт, с параметрическим стабилизаторов и выкинуть второй элемент как повторитель.
Но в таком случае может в минус ОУ просто поставить стабилитрон и паитание будет двуполярным.
Вот только протеус на модель с питанием +4.5в -2.5в матюкнулся и сказал что она работать не будет, питания должны быть одинаковыми.


Ну а я пойду пробовать делитель как предложено Pu_ma, может оно оживёт.
ОУ это нифига не просто, деталей дофига, настроить нереально. Гдето видел статью о развязаных сигма дельта, но найти не могу.
Наверно будет проще сделать на трансформаторах

Pu_ma, говорите о смещении, а сами фотку усилителя переменного тока без смещения показали.
В общем 470к от 3 ноги к минусу и также к плюсу, на выходе сразу максимум.
Если к плюсу поставить 3М, то на выходе 70мв, и меняется на тоже значение которое входит, проще говоря оно не усиливает вообще.

У вас что милион часов лекция и ниодной практической схемы которая реально работает ?
Это понятно по книжке с дрянными схемами которые даже не подписаны, сразу видно это не учебник и не пособие для учителей, это книжка лекций для высших теоретических физик, я на такой утюжу, от студентов досталось которые квартиру разгромили

[Pu_ma]

Дело в том, что не могу загрузить картинку на сайт. Выбрасывает.
1) Питание не должно давать пульсаций!
2) Если сигнал постоянного тока, то на вход ОУ не должны попадать сигналы переменного тока. Они могут загнать ОУ в насыщение!
3) Какое потребление в ОУ? Если большое, то и делитель смещения должен быть соответствующим, иначе перекос.
4) Попробуй запитать от двух Крон, если работает, переходи к сетевым источникам, но у них должна быть соответствующая фильтрация. А то питание с однополупериодного выпрямителя плохо без фильтра.
5) Убедиться в исправности ОУ!
Картинку вложил из Фолкенберри "Применение ОУ..."
Сейчас попытаюсь вложить странички из "ОУ для всех"

Вложения

p0057.png

(150.15 KiB) Скачиваний: 352

p0056.png

(165.38 KiB) Скачиваний: 323

p0055.png

(125.96 KiB) Скачиваний: 281

[musor]

что за поток бреда ....
вы хоть слышали что такое диференциалный усилитель ?
а МДМ усилите малых сигналоф DC? походу никто не в теме хотя корнечно в показосетрах класа+-трамвая останофка конечно и 358 оу наверно сойдет даже в 1 п питтании...
а в цифропоказлметрах давно придуман способ автокомпенсаци 0 УПТ
все давно придумано и зобретено

[El-Eng]

...вот некая схема на ОУ.

Сразу непонятно, зачем тянуть четыре провода от источника питания и шунта, когда можно поставить шунт в правую часть и протянуть только два провода от батареи. Ладно, пусть шунт будет неотъемлемой частью батарейного источника.

Если мне надо стабильно запитать ОУ...

ОУ необязательно запитывать "стабильно", он очень хорошо подавляет низкочастотные пульсации питания.

Подавать отрицательное напряжение на ОУ с однополярным питанием.

В этой схеме вы подаете отрицательное напряжение не на ОУ, а на входной резистор, соединенный с инвертирующим входом ОУ. Здесь стоит вспомнить правило работы ОУ, охваченного ООС: напряжение между его входами, в идеале, равно нулю. Тогда станет понятно, что пока действует ООС, напряжение на инвертирующем входе в инвертирующем включении будет равно нулю даже при входном отрицательном напряжении (не принимая во внимание напряжение смещения и влияние входных токов).

Именно поэтому по прошлой схеме, R4 должен идти не к 4 ноге ОУ, а к минусу шунта, с надписью "заземлёный контакт".

R4 должен идти к точке, относительно которой измеряется выходное напряжение, логично, что это будет земля устройства. Кстати, к клемме с надписью "Заземленный выходной контакт" подключен плюс падающего на шунте напряжения.

[74LS00]

Протянуть 2 толстенных провода которые весят как пол прибора? Кстати прибор весит полкило, но это пока макетке, возможно финал будет полегче.
Такой вариант был в теории, но я решил его выкинуть и сэкономить провод, их и так дофига.

Дабы окончательно крыша не поехала, а сделать двуполярное питание мне кажется проще чем искать истину, поигрался с трансформатором тока, получилось чёрти что. Хотя любопытно повышена чувствительность на малых токах, но пожалуй помотаюсь ещё с насыщением

а вдруг трансформатор окажется умнее ОУ.
Забавное явление, транс на токе 3ма тёпленький, а транзисторы ещё больше.
В общемто и ОУ жрёт 3ма и это не считая шунта. Всётаки шунт не самое эфективное решение