AD7781+ATMEGA

[Biggy]

Добрый день, матерые коты!

Возникли сложности у начинающего кота. Встала проблема снимать показания с датчика типа PT1000. Посоветовали мне прикупить такую штукенцию, как ОУ АД7781

На русском ДШ я не нашел, на англ. после 5 мин изучения хвост обвернулся вокруг шеи и начал медленно затягиваться. Помогите разобраться, что, когда, куда, откуда, почему, зачем и как каким образом снимать показания с датчика. По какому интерфейсу их связать с АВРкой?

[uk8amk]

после 5 мин изучения хвост обвернулся вокруг шеи и начал медленно затягиваться.

5 минут обычно мало для изучения и понятия тонкостей работы чипа, тем более чтоб кричать караул. Другое дело если бы ничего непонятно было за 5 дней...


В общем, это не ОУ, а АЦП.
К контроллеру подключается через SPI. На SCLK подаются импульсы, c DOUT снимаются биты результата, всего 32 штуки или 4 байта. Далее разбираем, анализируем.

[akl]

Помогите разобраться, что, когда, куда, откуда, почему, зачем и как каким образом снимать показания с датчика

Несколько советов из практики
Чтобы датчик не подвергался саморазогреву желательно измерительную цепь подключить через имеющийся в АЦП ключ и запитать её (цепь) через резистор 10к + конденсатор хорошего качества 0,1 на общий.
Для снижения шума датчик желательно держать поближе к общему, поэтому поменяйте местами Rt(Ux) и Rr(Ur) и ни в коем случае не подключайте параллельно Rr конденсаторов, т.к. Σ-Δ преобразование подразумевает ключевание Ux и Ur. Если канал Ux разделен буфером, то канал Ur такого буфера не имеет.
Rr нужно выбирать больше максимально возможного значения Rt.

[Biggy]

А что означают эти резюки в кружочках, которые в мосте?
Это место подключения датчика?

[akl]

резюки в кружочках, которые в мосте

означают тензорезисторы, величина сопротивления которых зависит от приложенной деформации. Вас должна интересовать правая схема, где "резюк в кружочке" означает терморезистор (в Вашем случае Pt1000), величина сопротивления которого зависит от температуры и включенный по "ратиометрической" схеме.

[Biggy]

Понял, премного благодарен за разъяснения.

А как быть с таким моментом. Датчик при 0 имеет сопротивление 1k Ом. Меня интересуют температуры от -50 до +50. Согласно ВИКИ сопротивление данного датчика будет меняться от 800 до 1200Ом. Если я поставлю назову его чтоли контрольным 2 резистор на 1k Ом 0,25% , то при:
-50С в этом плече будет 5В-1kОм(5В/1,8kОм) = 2,778В
+50С в этом плече будет 5В-1kОм(5В/2,2kОм)=2,273В

Т.е. разница будет составлять всего 0,5В на всем диапазоне. Не будут ли огрехи от АЦП, ведь шаг очень маленький и любая мизерная наводка будет дергать показания... Этот момент не мне не понятен.

[uk8amk]

Чтоб не наступать на грабли, советую почитать перед сном:
http://mirknig.com/2010/03/05/metody-pr ... hikov.html

[Biggy]

А SPI интерфейс. В нем может работать только 2 устройства? 1 мастер и 1 слейв? Т.е. несколько датчиков/АЦП им к МК никак не привязать? (без использования всяких премудростей типа сдвиговых регистров)

[Engineer_Keen]

В SPI 1 мастер, а слейвов столько, сколько лишних ног у МК (3 ноги общие для всех - MOSI, MISO, SCK, и по одной на каждый слейв - CS). 1 слейв - нужно 4 ноги, 2 слейва - 5 ног, 10 слейвов - 13 ног.

Почитал даташит на 7781, такая схема для нескольких датчиков не прокатит. Да, один датчик можно подключить к SPI (нужно только 2 ноги МК - CLK и MISO, но у них нет входа "выбора чипа" (CS). Если подключать несколько, то все входы SCLK запараллелить, а DOUT выводить на биты одного порта, тогда используя программный SPI, можно за один период обмена (32 такта SCLK) прочитать информацию со всех датчиков.

[uk8amk]

Заместо классического CS# есть возможность истользовать вывод сброса:

Power-Down/Reset. When this pin is low, the ADC is placed in power-down mode, and the low-side power switch is opened. All the logic on the chip is reset, and the DOUT/RDY pin is tristated. When PDRST is high, the ADC is taken out of power-down mode. The on-chip clock powers up and settles, and the ADC contin-uously converts. In addition, the low-side power switch is closed. The internal clock requires approximately 1 ms to power up.

Только полярность выбора получается другая и нужно соблюдать тайминги, т.е. давать достаточно времени чтоб чип успел сообразить чего же от него хотят.

[akl]

uk8amk По мне, эту книгу правильнее взять у переводчика.
Biggy Вы не совсем внимательно читали мое первое сообщение.
1. "Контрольный" (опорный, референсный) резистор Rr должен быть больше максимально возможного значения термосопротивления. Вы поставили Rr=1000 и при 0гр.С получите на выходе АЦП 1111 1111 1111 1111 1111, т.е. при положительных температурах АЦП работать не будет.
2. Без дополнительного гасящего резистора 10к на Rt будет рассеиваться большая для датчика мощность и, следовательно, будет "саморазогрев" датчика.
Схема включения термосопротивления, которая имелась в виду. Нужно только увеличить значения опорного Rr и гасящего резистора в 10 раз.

Спойлер

3. Для корректной работы преобразователя входы АЦП должны быть высокоомными или, иными словами, ток в измерительной
цепи не должен никуда ответвляться. В этом случае можно записать CODE = 2^N-1*(Ut*1/Ur+1) = 2^N-1*(J*Rt*1/J*Rr+1) = 2^N-1*(Rt*1/Rr+1)

[Biggy]

Да, думаю пока что это не для моих мозгов. Решил начать по простому. Использовать родное АЦП меги, в принципе диапазон в 100градусов, возьмем даже 8битный режим, т.е. шаг примерно в пол градуса. Из книжки, которую посоветовал uk8amk нашел тему про инструментальные усилители. Как раз завалялась парочка AD623.
Набросал схемку в шпротине, и вот что получилось

А вроде на выходе должно быть 2,5В. Пока не доходит почему. Куда пол вольта потерялись о_О

Нашел 1 косяк. Питание 5В подал на ОУ. Заменил его на 12В, на выходе стало 5,27В

[Biggy]

Вообщем собрал это все дело в железе. При тех параметрах как на схеме на выходе торчит 5,18В. Вместо датчика воткнул переменник на 1,5k. При повороте от края до края вообще ничего не происходит, выходной сигнал не меняется. Откинул резистор R3 (который задает коэф усиления).
При 0Ом на выходе 4,96В. Начинаю крутить. Примерно до 700Ом напруга исправно падает до 2,8В, а потом опять начинает расти до 3,4В.
Шо за нах? В конец запутался

[Biggy]

Начал крутить и......
0 - 4,96В
205Ом - 4,10В
410Ом - 3,48В
891Ом - 2,99В!!!
773Ом - 2,80В!!!
968Ом - 3,10В!!!
1,17k - 3,36В
1,26k - 3,45В

Измерения проводил сначала измерял напругу, потом выключал питание и измерял сопротивление. Что за провал в середине??? Ничего понять не могу. Резюк для коэфф. усиления откинул!!!

[uk8amk]

А почему бы входы не поменять местами( "--" на общий )?

[balmer]

Встала проблема снимать показания с датчика типа PT1000. Посоветовали мне прикупить такую штукенцию, как ОУ АД7781

Это не операционный усилитель, а ADC. Но раз уж нужен цифровой выход и точность показаний - купи лучше сразу термометр с цифровым выходом. Например DS1624+

[Gudd-Head]

термометр с цифровым выходом. Например DS1624+

DS1624 и все остальные цифровые сосут петушки в тёмном углу после +125°С.

[Biggy]

Уезжал... Ну дак что, никто не поможет как интерпретировать данные результаты. Почему так получается и как сделать разброс хотя бы 2В в диапзоне датчика от 800 Ом до 1200 Ом.

[Biggy]

А почему бы входы не поменять местами( "--" на общий )?

Входы ОУ попробовал поменять + с -. Шпротина ошибку выдает.

[Biggy]

Методом тыка нашел такое. Если поставить Rg = 120kОм, то при 1109Ом (~28,04C) напряжение 4,08В. При 798Ом (-51,53С) напруга 4,90В. Т.е. весь диапазон (-50 до +50) даже за вольт не выходит, из за этого если юзать 8битное АЦП меги шаг идет аж примерно в 2С. Помогите, а, уже голова кипит.