Уважаемые участники, очень надеюсь получить от Вас рекомендации по подбору элементов схемы с учетом предъявляемых требований к прибору. Итак.

набросок я сделал для пояснения логики работы. Задача: Измерять переходные сопротивления контактов при токе до 100 Ампер. В качестве источника тока был выбран ионистр, емкость думаю 1,5 фарады будет достаточна (С1). В последовательную схему включены ключ, искомое сопротивление Rx, заводской шунт. МК подает на выходе ЦАП формирует управляющее напряжение, которое через ОУ3 подается на ключ V1. Открытие ключа происходит до определенного момента, а именно - определенного напряжения на шунте Rш - это и есть обратная связь, будем разряжать ионистр фиксированным током. МК формирует небольшую паузу при достижении определенного напряжения на шунте и измеряет уровень напряжения на искомом сопротивлении Rx (ОУ2). Программным методом делается определенное количество выборок за некоторое дельта T. На дисплей отображается расчетное значение, как среднее арифметическое с учетом логического внутреннего фильтра.
МК в момент подготовки прибора к измерению заряжает ионистр до требуемого уровня. Диапазон измерения 1-2000 мкОм.

Вопрос. Какой МК желательно применить? Требуется ли применение микросхем со встроенным чуствительным датчиком тока. Подводные камни данной схемы. Жду Ваших идей. Дмитрий.

Сообщение отредактировал ДмитрийKAZ - Oct 1 2012, 07:57

Дмитрий, пару наводящих вопросов. Почему в качестве источника тока выбран именно ионистор? Почему в качестве ключа - IGBT? И Вам не кажется, что в усилительных каскадах на ОУ в Вашем наброске чего-то не хватает?

Классная у Вас идея с включением операционных усилителей и выбором общей точки!
А МК можете смело брать любой. Почти.

подправил описание


почитав характеристики ионистров - из-за малого внутреннего сопротивления - не боятся перегрева, не боятся многочисленных циклов заряд-разряд, токи короткого замыкания переносят без проблем.

Не хватает конечно защитных цепей, или я неправильно понял, но это не электрическая, а скорее функциональная схема.
В этом году от кампании MEGGER представитель фирмы демонстрировал подобный прибор, ток измерения до 250 Ампер.


Спасибо.


Сообщение отредактировал Herz - Oct 1 2012, 11:03

Вы не поинтересовались, как устроены такие приборы, и не знаете, как работает ОУ, и даже не знаете, как работает конденсатор, так что лучше купите готовый прибор.

Посчитайте требуемое быстродействие ОС, оно, в основном, и определит выбор МК и/или АЦП.

Защищайте входы. При таких токах выбросы на паразитных индуктивностях могут быть весьма приличными.


Надо полагать, ТС имел ввиду усилитель в общем виде.

Ну вот, сразу отбиваете тягу к разработке .

Уважаемый, у меня стажа только по электронике 25 лет. Я не просил высказывать отношение, если есть что написать по существу, всегда выслушаю, внутреннее устройство меня как раз интересовало больше, а работу конденсатора 17 лет назад я слушал на лекциях "Теория электрических цепей"
Считаю что обмен мнениями всегда выявляет сильные и слабые стороны разрабатываемого устройства. Plain - Вы различаете функциональные и принципиальные схемы?

Сообщение отредактировал ДмитрийKAZ - Oct 1 2012, 09:00

Это у ионисторов малое внутреннее сопротивление? Не знал, что наступил такой прогресс в их характеристиках. А что по поводу IGBT?

Не хватает, как минимум, резисторов для того чтобы Ваша функциональная схема не сбивала с толку. Вы понимаете разницу между функциональной схемой, нарисованной по правилам и принципиальной схемой с грубыми ошибками?

Прекрасно понимаю, ткните меня что я пропустил? О каких резисторах идет речь. Вы задаете вопросы - это хорошо, я жду замечаний.

Я так понимаю, что Вам нужен mosfet, электролит с low-ESR, хороший шунт и rail-to-rail ОУ с частотой единичного усиления не менее 2МГц, МК с быстрым АЦП и любой ключик для зарядки конденсатора через резистор.

Замечаний так замечаний.
1. На схеме у Вас изображены, скорее всего, усилители напряжений. Поэтому, если показан резистор обратной связи, то логично было бы показать и второй, в цепи инвертирующего входа. Иначе получаем изображение усилителей тока, что несколько меняет понимание схемы. Для функциональной же достаточно было бы изобразить усилительные каскады в виде прямоугольников, например, с треугольничком внутри. Тогда бы и вопросов не возникало.
2. Почему Вы выбрали IGBT, я так и не понял. Это, как правило, высоковольтные приборы с высокими скоростными характеристиками, предназначены для работы в высокочастотных импульсных преобразователях, где им альтернативы часто нет. Потому довольно дороги. Использовать их в низковольтном приложении, да ещё и в активном режиме довольно странно.
3. Выбор МК для этой задачи - вопрос последний. (Хотя ставится на первое место программистами, пытающимися браться за разработку ИИП). Ещё один наводящий вопрос: какова планируется длительность одного измерения?
4. Ионистор, как по мне, для этой цели выбран неудачно. Впрочем, Вы не привели на него ссылку, возможно, он и вправду хороший. Но почему просто не построить источник тока? Классический, с уставкой и аналоговой стабилизацией? Ну, или для простоты, вообще ничего не стабилизировать, а лишь считывать достаточно быстро значения тока с шунта, спадающего по экспоненте, при разряде конденсатора на испытуемые контакты? Одновременно с напряжениями. Только АЦП желательно в этом случае два, работающих синхронно. А можно и не быстро, зная, что всё равно экспонента. Всего пару-тройку раз за разряд. Смотря какая точность ещё нужна. Вы о ней тоже почему-то умолчали...

Задумка такая, поэтому и прошу дать совет по типу деталей применительно к этому случаю.
1) ...безусловно изображал простейшее согласование входов, как вариант можно применить специализированные микросхемы от STMicroelectronics....

2) ...а как же IRGC4059B или IRGC4059D думаю это непринципиально...

3) ...достаточная для выполнения 5 считываний, нужно будет посчитать зависит от источника тока и быстродействия МК...

40 ...в выборе ионистра ссылаюсь на первоисточник считаю что обычный конденсатор не способен отдать достаточную мощность для выполнения измерения на токе 100 А

Постарайтесь использовать стандартные инструменты цитирования и редактирования. То, что Вы изобразили, ни в какие ворота...

Сообщение отредактировал Herz - Oct 1 2012, 19:39

Выберите алгоритм обработки, за сколько времени МК обработает форму импульса тока - получите нужную ёмкость конденсатора и/или напряжение его зарядки, мосфеты на нужный ток и сопротивление открытого канала не проблема ОУ тут все ругают mcp601, значит возьмите из TLV-чего то там.

Какой такой конденсатор у Вас, что не способен? Возьмите несколько впараллель или другие. Если кто и не способен, так это ионистор. Даже если самодельный.
Вы бы еще взялись за изготовление ионистора, как описано в Вашей ссылке. Я тоже делал переменный конденсатор для детекторного приемника, когда был маленьким.

Честно говоря, не очень понял, для чего замыкать ОС через цифровую часть схемы.Намного более логичным кажется выполнить Всю силовую петлю и ОС аналогово, а АЦП и МК - сбоку как дополнение только для преобразования.