Измерение тока и объединение земель Опции

[amaora]

Есть следующие вопросы/условия:

1. Нет ли грубых ошибок в схеме?

2. Соединение земель уже сделано, стои ли от него избавлятся? С одной стороны это не хорошо, что земля может стать плавающей. С другой если земли разные, драйверы mosfet (на схеме не показаны) могут понять сигнал с МК неправильно. Хотя большого падения на проводах не будет. Пока мне кажется, что надо отрезать земли (на схеме зечеркнуто красным).

3. Диапазон токов +/- 20A. Точность наверно 20mA было бы хорошо, пока ещё сложно сказать, возможно и 100mA приемлемо. Скорость, ШИМ от 20-40кГц, надо успевать 1-2 раза за период сделать измерение, но все усложняется тем, что надо мерять только в момент когда ток идет, при заполнении 5% и частоте 20кГц имеем ~2.5мкс на измерение.

4. АЦП тот, что в stm32.

5. На какие вопросы работы/характеристики ОУ надо посмотреть поближе?

Правка: 6. Номиналы резисторов в процессе пересчета с учетом их точности.



Спасибо.

Сообщение отредактировал amaora - Jul 26 2012, 17:49

[amaora]

Не волнуйтесь, в таком случае Ваши драйверы поймут всё, и может даже успеют сказать "а", но уж точно и МК с собой прихватят.

То есть так делать нельзя.

А Вы учитывали, что усиление конечно при разомкнутой петле?

Да, как можно иначе было бы его изменять и оценивать результат.

И питание плохое. И резисторы.

С резисторами ясно, что плохие. С питанием то что? Через соединиене с силовой землей попортится?

Повторю то, что было в 6 посте.
Берете классическую схему инструментального усилителя на 3 ОУ.
Два первых ОУ выбираете с малыми шумами и дрейфом, а в качестве третьего - чудный дифференциальный усилитель... Таким путем при правильной разводке Вы приблизитесь к своей мечте.
P.S. У Вас при таком шунте весь сигнал - 20 мВ, а желаемое разрешение (или точность?) - 20 микровольт.
Шунт ведь можно увеличить... От этого станет лучше и теплее...

Так наверно и сделаю если не найду способ обойтись двумя.

По поводу точности, такой тест, на место двигателя резистор, открываем транзиторы через N микросекунд замер, закрываем транзисторы, повторяем много раз, считаем среднеквадратическое отклонение, это то, что я называю точностью (пренебрегая нелинейностью) в данном случае для замера с задержкой N. Остается вопрос насколько задержка N позволяет завершится переходным процессам. В простом случае можно пренебречь и переходным процессом выбрав подходящую минимальную задержку. Тогда к точности (погрешности) надо добавить эту недорегулировку, сравнивая показания (их среднее значение) с измерениями при гораздо большей N.

Если будет очень надо, то зная предыдущее значение тока и времена переключения можно предсказывать переходные процессы. Но это дело сомнительное, вдруг процесс сильно колебательный или ещё чего, это может оказаться сложно сделать.

Для наблюдателя кажется вполне хватает и 1% точности. Желание большей точности это от того, что ток может быть например в пределах от -1А до +1А а шум остаться на уровне ~200мА. На меньших токах и задержку измерения ещё сокращать надо.

Большой шунт на фоне транзисторов с сопротивлением ~3мОм плохо выглядит. Хотя в аппнотах на тему single shunt foc используют 10мОм шунт на почти такой же диапазон токов, полагаю для упрощения, усилитель там на одном ОУ.

[Tanya]

Для наблюдателя кажется...
Большой шунт на фоне транзисторов с сопротивлением ~3мОм плохо выглядит. Хотя в аппнотах на тему single shunt foc используют 10мОм шунт на почти такой же диапазон токов, полагаю для упрощения, усилитель там на одном ОУ.

Заметки наблюдателя..
Вы решили решить непростую задачу простым кавалерийским наскоком.
Мне вот большой шунт кажется (выглядится) намного "более лучше".
А вот посчитаем, чем плох низкоомный шунт. Хотим точность в одну тысячную. Это для одного миллиома - один микроом. Мало того, что трудно правильно подвести туда потенциальные концы, - так есть еще и термоэдс и индуктивность.
Небольшая прикидка дает, что индуктивность шунта должна быть не больше, чем (грубо) 200 фемтогенри.
Вы такое можете сделать? Ну ладно, пусть будет 1 пикогенри.
Подсластим пилюлю. Плохой (в этом смысле шунт) может улучшить плохой усилитель, задирая усиление на высоких частотах... Но только при точном подборе...
Еще прикиньте, какая будет разность напряжений на входах ОУ с конечным коэффициентом усиления с разомкнутой петлей.