линеиность выхода Опции

[JimBaton]

Вот собрал схему.Так как новичек, не бейте слишком сильно.Схема преобразования тока в напряжение с подстроикои нуля и диапазона выходного напряжения.Схема работает не совсем правильно.Я похоже неправильно сделал настроику нуля и диапазона выхода.А еще меня не устраивает линеиность.....погрешность хоть небольшая но есть.Усилитель слишком дорогой.Подскажите как исправить мои ошибки.Может есть уже готовые и простые решения?

[Herz]

Батарея В1 не имеет связи с общим проводом? Это не правильно. И зачем на схеме диод?

[JimBaton]

да диод то черт с ним.Просто забыл убрать.А как убрать нелинеиность.

Сообщение отредактировал JimBaton - Oct 28 2008, 19:57

[Guest_orthodox_*]

да диод то черт с ним.Просто забыл убрать.А как убрать нелинеиность.

Не очень понятно, какого рода нелинейность.
Возможно, есть небольшая ВЧ генерация. Этот тип ОУ с плюса качает слабее, из-за генерации может и прямо по выходу линейность нарушать. Но обычно хватает и того, что при этом творится "внутри".

А вот если бы подробнее описали нелинейность, то можно было точнее угадать...

[korolkov24]

Вот собрал схему.Так как новичек, не бейте слишком сильно.Схема преобразования тока в напряжение с подстроикои нуля и диапазона выходного напряжения.Схема работает не совсем правильно.Я похоже неправильно сделал настроику нуля и диапазона выхода.А еще меня не устраивает линеиность.....погрешность хоть небольшая но есть.Усилитель слишком дорогой.Подскажите как исправить мои ошибки.Может есть уже готовые и простые решения?

Если сделать так, то только масштабирование менять надо будет R1 или R4, ноль будет держаться автоматически.
Первая схема, если входное сопротивление вольтметра велико, если низкое, то вторая схема.

[Herz]

Если сделать так, то только масштабирование менять надо будет R1 или R4, ноль будет держаться автоматически.
Первая схема, если входное сопротивление вольтметра велико, если низкое, то вторая схема.

Что это Вы тут такое изобразили?!

[korolkov24]

Что это Вы тут такое изобразили?!

Конкретнее задайте вопрос, что непонятно?
Инвертирующий усилитель, напряжение на входе при любом токе на входе, остаётся постоянным, если конечно напряжение на выходе не ограничено питанием. Так как напряжение на входе, в режиме отсутствия входного тока, равно напряжению на выходе, показания вольтметра равны нулю. При появлении входного тока, появляется пропорциональное выходное напряжение. Всё просто.

Сообщение отредактировал korolkov24 - Oct 29 2008, 16:00

[Евгений Германов...]

Вот собрал схему.Так как новичек, не бейте слишком сильно.Схема преобразования тока в напряжение с подстроикои нуля и диапазона выходного напряжения.Схема работает не совсем правильно.Я похоже неправильно сделал настроику нуля и диапазона выхода.А еще меня не устраивает линеиность.....погрешность хоть небольшая но есть.Усилитель слишком дорогой.Подскажите как исправить мои ошибки.Может есть уже готовые и простые решения?

1 Вам следует параллельно вольтметру подключить осциллограф.Это обязательно.Если будет возбуд то сразу станет видно.
2 у вас однополярное питание а схема преобразователя это усеченный инвертирующий усилитель.
Те для получения + на выходе вы просто обязаны подать минус.Возможно ваш опрер не терпит подобного надругательства.

Для простоты заземлите + вход,сделайте двуполярное питание,убедитесь,что все работает,а дальше пробуйте-только в симуляторе.

[Herz]

Конкретнее задайте вопрос, что непонятно?
Инвертирующий усилитель, напряжение на входе при любом токе на входе, остаётся постоянным, если конечно напряжение на выходе не ограничено питанием. Так как напряжение на входе, в режиме отсутствия входного тока, равно напряжению на выходе, показания вольтметра равны нулю. При появлении входного тока, появляется пропорциональное выходное напряжение. Всё просто.

А для чего там операционный усилитель? Подключите к источнику тока резистор и меряйте на нём напряжение. В "режиме отсутствия входного тока" показания вольтметра гарантировано будут равны нулю. Линейность также максимальна. Вот это просто.

[JimBaton]

Нелинеиность проявляется в том что при целых значениях миллиампер нелинеиности нет, соблюдается строгая зависимость.А вот когда измеряю например 8,1 миллиампер, то зависимость теряется.Всё это дело подцепляется к контроллеру и контроллер считает значения тока строго по вшитой в него формуле.Короче нужен точный измерительный прибор с точностью хотябы до десятых я уже не говорю о сотых, а было бы совсем хорошо.Это будет измерительный,регулирующии прибор.Очень важно чтобы для этого прибора была коррекция нуля и диапазона измерений.Вот для этого и был выбран операционник.

[korolkov24]

А для чего там операционный усилитель? Подключите к источнику тока резистор и меряйте на нём напряжение. В "режиме отсутствия входного тока" показания вольтметра гарантировано будут равны нулю. Линейность также максимальна. Вот это просто.

Неизвестно какой у автора источник тока, возможно это совсем не источник, а ток определённой величины и величина эта будет меняться от падения напряжения на резисторе. Операционник для того, чтобы устройство измерения не влияло на измеряемый объект.

Очень важно чтобы для этого прибора была коррекция нуля

Это обязательное условие?
В таких схемах обычно коррекция получается автоматически.

[JimBaton]

Ноль на самом деле не очень важен если он настраивается автоматически,но было бы на всякии случай неплохо,а вот диапазон обязателен.И очень обязательна точность прибора.

[Herz]

Неизвестно какой у автора источник тока, возможно это совсем не источник, а ток определённой величины и величина эта будет меняться от падения напряжения на резисторе. Операционник для того, чтобы устройство измерения не влияло на измеряемый объект.

Ну и как же оно не влияет, если показания Вы предлагаете снимать с того же резистора? Что бы не влияло, присобачили уже второй ОУ, в то время как назначение первого осталось непонятным. Да, неизвестно, какой у автора источник тока. Но пока это модель - идеальный. А у него уже какие-то нелинейности...

Ноль на самом деле не очень важен если он настраивается автоматически,но было бы на всякии случай неплохо,а вот диапазон обязателен.И очень обязательна точность прибора.

Так Вы и озвучьте требуемый диапазон измерения, точность, линейность и прочее как положено. Раз есть контроллер, технические данные измерителя возможно существенно улучшить. Но надо прежде чётко понимать, что именно требуется. А схем преобразователей U/I полно, это частности. И что, всё-таки, с гальванической связью неинвертирующего входа?

[korolkov24]

Ну и как же оно не влияет, если показания Вы предлагаете снимать с того же резистора?

Неизменным остаётся напряжение на источнике тока, а если просто резистор подцепить, то при увеличении тока напряжение на источнике тока уменьшиться.

[Herz]

Неизменным остаётся напряжение на источнике тока, а если просто резистор подцепить, то при увеличении тока напряжение на источнике тока уменьшиться.

Во-первых, нигде не говорилось о том, что напряжение на источнике тока должно оставаться неизменным. На то он и источник тока, чтобы его ток от напряжения не зависел.
Во-вторых, решение всё равно крайне неудачное. Если Вы хотели, чтобы показания вольтметра не зависели от "коррекции нуля", стоило включить его между выходом ОУ и неинвертирующим входом. Ошибкой в пару милливольт можно было бы пренебречь. Но и это автору ни к чему.
Ладно, дождёмся его уточнений.

[korolkov24]

Во-первых, нигде не говорилось о том, что напряжение на источнике тока должно оставаться неизменным. На то он и источник тока, чтобы его ток от напряжения не зависел.

Согласен!
Я посчитал источник не идеальным, из-за схемы в первом посте.

Во-вторых, решение всё равно крайне неудачное. Если Вы хотели, чтобы показания вольтметра не зависели от "коррекции нуля", стоило включить его между выходом ОУ и неинвертирующим входом.

Если так сделать, то получиться то же, как и с обычным сопротивлением, напряжение на неинвертирующем входе уплывёт под воздействием входного тока вольтметра. Чтобы не уплыло надо стабилизировать.

[Herz]

Если так сделать, то получиться то же, как и с обычным сопротивлением, напряжение на неинвертирующем входе уплывёт под воздействием входного тока вольтметра. Чтобы не уплыло надо стабилизировать.

Нет, там ведь обычный делитель. Его сопротивление легко можно сделать пренебрежимо малым по отношению к сопротивлению вольтметра. Кроме того, даже если оно уплывёт, это никак не повлияет на показания вольтметра. Разумеетсе, если сопротивление вольтметра не настолько мало, чтобы организовать заметную ПОС. Полезно на всякий случай неинвертирующий вход подключить к делителю через резистор.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 30 2008, 09:15

[korolkov24]

Нет, там ведь обычный делитель. Его сопротивление легко можно сделать пренебрежимо малым по отношению к сопротивлению вольтметра.

Можно, но у меня проще.

[Herz]

Можно, но у меня проще.

Проще?! Чем? Я же уже ответил, что если нужно проще - резистора достаточно.

[korolkov24]

Проще?! Чем? Я же уже ответил, что если нужно проще - резистора достаточно.

Опять по кругу пошло, да этой схеме 50лет уже, не я её придумал, это классика из учебника.

[Herz]

Опять по кругу пошло, да этой схеме 50лет уже, не я её придумал, это классика из учебника.

Тогда и говорите, что в учебнике проще. Только чем проще - так и не понятно. Может, надо было учебник дочитать?

[korolkov24]

Тогда и говорите, что в учебнике проще. Только чем проще - так и не понятно. Может, надо было учебник дочитать?

Я вам уже разъяснял, очень доходчиво, что потенциал на инвертирующем входе всегда стабилен, так как нагрузка находиться в диагонали между входом и выходом, все другие вариации на эту тему сложнее. Схема ведь простая для первоклассника, видимо вы где-то меня не правильно понимаете.

[Herz]

Я вам уже разъяснял, очень доходчиво, что потенциал на инвертирующем входе всегда стабилен, так как нагрузка находиться в диагонали между входом и выходом, все другие вариации на эту тему сложнее. Схема ведь простая для первоклассника, видимо вы где-то меня не правильно понимаете.

Сбой на сервере "съел" мои возражения. Поразмыслив, решил их восстановить. Не для спора ради спора, ради истины. Я, видимо, действительно не понимаю ход Ваших мыслей. С чего Вы решили, что " все другие вариации на эту тему сложнее"? Вы ведь и сами, осознавая недостаток первой из приведенных схем, привели вторую, действительно сложнее. Совершенно избыточную. В то же время сравнение выходного сигнала с ОУ с напряжением смещения нуля (если оно действительно необходимо) устраняет этот недостаток. Чем оно сложнее? Если разница для Вас неочевидна, приведу пример. Роль виртуального вольтметра у автора выполняет контроллер с его аналоговыми входами. У которых есть конечное входное сопротивление. При измерениях по Вашей схеме (точнее, "из учебника") это входное сопротивление создаст ощутимую погрешность, если оно сопоставимо с сопротивлением в ОС ОУ, ведь часть тока от источника потечёт "мимо". На неинвертирующем же входе сопротивление делителя смещения можно легко сделать пренебрежимо малым по сравнению со входным сопротивлением АЦП. Тогда коэффициент преобразования I/U будет стабильным и определяться только резистором в ОС. И это действительно просто.

[korolkov24]

Сбой на сервере "съел" мои возражения. Поразмыслив, решил их восстановить. Не для спора ради спора, ради истины. Я, видимо, действительно не понимаю ход Ваших мыслей. С чего Вы решили, что " все другие вариации на эту тему сложнее"? Вы ведь и сами, осознавая недостаток первой из приведенных схем, привели вторую, действительно сложнее. Совершенно избыточную. В то же время сравнение выходного сигнала с ОУ с напряжением смещения нуля (если оно действительно необходимо) устраняет этот недостаток. Чем оно сложнее? Если разница для Вас неочевидна, приведу пример. Роль виртуального вольтметра у автора выполняет контроллер с его аналоговыми входами. У которых есть конечное входное сопротивление. При измерениях по Вашей схеме (точнее, "из учебника") это входное сопротивление создаст ощутимую погрешность, если оно сопоставимо с сопротивлением в ОС ОУ, ведь часть тока от источника потечёт "мимо". На неинвертирующем же входе сопротивление делителя смещения можно легко сделать пренебрежимо малым по сравнению со входным сопротивлением АЦП. Тогда коэффициент преобразования I/U будет стабильным и определяться только резистором в ОС. И это действительно просто.

Сбой и мои посты уничтожил.
Вот две картинки, на входе источник тока, управляемый ступеньчато.
Синий - ток на входе.
Красный – напряжение на выходе.
Зелёный – инвертирующий вход.


R4 сопротивление вольтметра.
В обоих случаях сопротивление вольтметра влияет на показания, только с противоположным знаком.
Разница в том, что в первом случае, напряжение на инвертирующем входе, остаётся стабильным, а на второй схеме оно меняется и может влиять на источник тока, если он не идеален.
Конечно, можно застабилизировать неинвертирующий вход, но это усложнение.
Если напряжение с резистивного делителя, пропустить через повторитель на OU, функционально получим то же самое, что и у меня, во втором варианте, пост№5.
http://electronix.ru/forum/index.php?act=A...st&id=26246
Подключение между инвертирующем входом и выходом, даёт преимущество только в простом варианте, в виде стабильного потенциала на входах, при усложнении (умощнении) разницы нет.

Сообщение отредактировал korolkov24 - Nov 2 2008, 10:23

[Herz]

Всё правильно, но! Я пытаюсь обратить Ваше внимание на следующее. К примеру, у нас есть вольтметр с внутренним сопротивлением 100к и резистор в ООС выбран 5к для нужного коэффициента передачи. Эти величины менять нельзя. Тогда подключение вольтметра между выходом ОУ и инвертирующим входом даст ошибку почти в 5%! В то же время ничто нам не мешает (кроме возросшего потребления по питанию) выбрать резисторы в делителе смещения не по 10к, а по 1к, например, и подключить второй конец вольтметра к ним. Ошибка станет гораздо меньше. Предлагаю проверить самому. И никакого усложнения здесь не произошло.

[Herz]

......
В обоих случаях сопротивление вольтметра влияет на показания, только с противоположным знаком.

Более того, здесь Вы тоже не правы. Сопротивление вольтметра влияет на выходное напряжение ОУ, но сами показания во втором случае останутся достоверными.

[korolkov24]

Предлагаю проверить самому. И никакого усложнения здесь не произошло.

сами показания во втором случае останутся достоверными.

С этим я согласен, проверять не стоит, но мы говорим о разных вещах, я о неизменности напряжения на входе, вы о другом. Я думаю, мы поняли друг друга.

Сообщение отредактировал korolkov24 - Nov 2 2008, 13:48

[JimBaton]

Вы совсем запутали меня со своими спорами.В общем я подумал и решил что в принципе меня моя схема устраивает.Но может быть есть более точный способ замерить силу тока.Как насчет аналогово дигитальных преобразователей.Может посоветуете какие-нибудь микросхемки.

[sera_os]

Как насчет аналогово дигитальных преобразователей.Может посоветуете какие-нибудь микросхемки.

Что такое "аналогово дигитальный преобразователь"? Возможно АЦП? Тогда, например сюда

[JimBaton]

Посмотрел, но не нашел ни одного элемента из базы данных PROTEUSa.Хотелось бы просимулировать прибор

[Herz]

Вы совсем запутали меня со своими спорами.В общем я подумал и решил что в принципе меня моя схема устраивает.Но может быть есть более точный способ замерить силу тока.Как насчет аналогово дигитальных преобразователей.Может посоветуете какие-нибудь микросхемки.

Не стоит. Раз устраивает, не морочьте себе голову. Тем более, что в контроллере уже встроен (наверняка) аналогово-дигитальный преобразователь.

[JimBaton]

ну а все же что есть для измерения тока с наибольшей точностью.....до трех знаков после запятои.Наверняка же есть много способов.

[Herz]

ну а все же что есть для измерения тока с наибольшей точностью.....до трех знаков после запятои.Наверняка же есть много способов.

Смотря каких токов... А метод всего один: преобразование тока в напряжение. Получить наибольшую точность можно с помощью прецизионных измерительных преобразователей.

[Tanya]

Смотря каких токов... А метод всего один: преобразование тока в напряжение.

Ну, Herz, не ожидала от Вас... Вы знаете, например, как устроен был еще до недавнего времени эталон ампера? Или стрелочный микроамперметр...
Есть еще много способов...

[Guest_TSerg_*]

ну а все же что есть для измерения тока с наибольшей точностью.....до трех знаков после запятои.Наверняка же есть много способов.

Осталось выяснить, сколько знаков нужно до запятой.
Хотя может быть я и пропустил такую информацию в постах.

[Herz]

Ну, Herz, не ожидала от Вас... Вы знаете, например, как устроен был еще до недавнего времени эталон ампера? Или стрелочный микроамперметр...
Есть еще много способов...

Сам от себя не ожидал... Строго говоря, погрешил против истины, имея в виду способы прикладного значения для "получения трёх знаков после запятой". Помню я, конечно, и об эталонах, и об электромагнетизме... Только стрелочный (микро)амперметр советовать уж совсем неактуально в данном контексте...

[JimBaton]

до запятои нужно как минимум 2 знака