Дифференциальный каскад для ТТ, непонятки в схеме... Pls Help! Опции

[Vallery]

Вопрос к профи!

Задачка с правильным подключением ТТ на симметричном входе операционника - как правильно подключить его и как правильно подать напряжение смещения 0,25v (верхняя схема - красная точка):

Варианты №:
1. Подать 0,25в только на R3 (при этом выбросить R1 и подключить R0)
2. Подать на R3 и на два R1 (без использования R0)

Всего будет до 10 каналов с ТТ и есть еще вопрос - поставили бы вы "сглаживающую" емкость на Uref out?


ТТ на 5А из ЧипаДипа.
Токи надо мерять в диапазоне от 5...500ма
Другая схема на этих же операционниках уже реально работает в несимметричном инвентирующем варианте.
Но идут наводки от силовых кабелей 220в близлежащих с витой экранированной парой (2х4) - хотелось бы их реально уменьшить таким "простым" способом.

Сообщение отредактировал Vallery - Mar 11 2008, 22:48

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Vallery]

1. Сигнал с транса выпрямлять совершенно не нужно - сразу на выходе ОУ стоит АЦП в виде микроконтроллера PIC с 10-ю каналами АЦП.

2. С диодами КОНЕЧНО ошибочка вышла. Щитайте что их нет на схеме.

3. Диференциальный усилитель лично я понимаю как усилитель с двумя разнополярными симметричными входами между которыми и подается сигнал. При появлении помехи ОДНОВРЕМЕННО на двух входах результирующий сигнал на выходе будет равен НУЛЮ, что и заложено в этой схеме.

4. Схем в инете полно, вот на их основе и построил...

Используйте "правильный" инструментальный ОУ, благо их много, смещение подавайте на опорное ОУ, если хотите мерять ток именно на шунте, то шунт должен быть низкоомный, либо как уже предлогали сначала выпрямляйте сигнал с ТА, кроме того вы ничего не сказали о требуемой точности и К передачи трансформатора тока.

В схеме требуется иметь только 5-и вольтовые операционники - поэтому и выбрали именно эти. Коэфф усил без обратной связи 110Дб - чего достаточно для отработки в диф схемах.

3. Этих усилителей там аж две штуки, смотрите внимательнее.

Всё правильно - но это просто ДВА независимых канала, и таких будет 10 штук с одним опорником 0,25в

Если хочется сместить выход усилителей на 2.5В (я угадал?), то источник на U15:A именно столько и должен выдавать, а вовсе не 0.25В.
Что же до нагрузки токового трансформатора, то с одной стороны - вроде бы всё равно, пока ОУ идеальные, с бесконечно большим к-том подавления синфазного сигнала.
Из соображений же борьбы с синфазной наводкой и сохранения симметрии лучше как на второй схеме - из двух резисторов. Вот только среднюю точку этих резисторов совсем не обязательно подключать именно к источнику напряжения смещения, годится любой другой потенциал в том числе и собственно земля.

Угадали. Но разве я неправильно понимаю - мои усилители усиливают в 10раз !!!
Да , хотелось бы чтобы ТТ не был подвешен "в воздухе" и хоть както был "приземлен" к чему либо - но приземлен правильно - чтобы на выходе ОУ получилась половина напряжения питания. Хотя вы правы в том что куда не приземли этот ТТ - это уже будет не сигнал а помеха и на выходе идеального ОУ это не должно сказаться, но именно этот - неидеальный - и при подаче нуля вольт на 2 входа боюсь может выйти из рабочего линейного режима!!!

Действительно проще вероятно взять готовый ДУ или ИУ

Сейчас с неинверсным вариантом сейчас схема "великолепно" и работает, принимая все наводки с удаленного датчика. С ближнего (1м) всё в норме!



НО товарищи спецы - на главный вопрос так никто и не ответил

Какие варианты подключения правильны - первый или второй:
1. Подать 0,25в только на R3 (при этом выбросить R1 и подключить R0)
2. Подать на R3 и на два R1 (без использования R0)








Уточнил схему и упростил заодно.

Пометил СИНИЙ и ЗЕЛЕНЫЙ резисторы - между которыми и надо выбрать правильное подключение.

Датчик тока при 5А на первичке дает 1В на выходе

Сообщение отредактировал Alexandr - Mar 13 2008, 11:36

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Stanislav_S]

1. Сигнал с транса выпрямлять совершенно не нужно - сразу на выходе ОУ стоит АЦП в виде микроконтроллера PIC с 10-ю каналами АЦП.

2. С диодами КОНЕЧНО ошибочка вышла. Щитайте что их нет на схеме.

3. Диференциальный усилитель лично я понимаю как усилитель с двумя разнополярными симметричными входами между которыми и подается сигнал. При появлении помехи ОДНОВРЕМЕННО на двух входах результирующий сигнал на выходе будет равен НУЛЮ, что и заложено в этой схеме.

4. Схем в инете полно, вот на их основе и построил...
В схеме требуется иметь только 5-и вольтовые операционники - поэтому и выбрали именно эти. Коэфф усил без обратной связи 110Дб - чего достаточно для отработки в диф схемах.
Всё правильно - но это просто ДВА независимых канала, и таких будет 10 штук с одним опорником 0,25в
Угадали. Но разве я неправильно понимаю - мои усилители усиливают в 10раз !!!
Да , хотелось бы чтобы ТТ не был подвешен "в воздухе" и хоть както был "приземлен" к чему либо - но приземлен правильно - чтобы на выходе ОУ получилась половина напряжения питания. Хотя вы правы в том что куда не приземли этот ТТ - это уже будет не сигнал а помеха и на выходе идеального ОУ это не должно сказаться, но именно этот - неидеальный - и при подаче нуля вольт на 2 входа боюсь может выйти из рабочего линейного режима!!!
Сейчас с неинверсным вариантом сейчас схема "великолепно" и работает, принимая все наводки с удаленного датчика. С ближнего (1м) всё в норме!
НО товарищи спецы - на главный вопрос так никто и не ответил

Какие варианты подключения правильны - первый или второй:
1. Подать 0,25в только на R3 (при этом выбросить R1 и подключить R0)
2. Подать на R3 и на два R1 (без использования R0)

Уточнил схему и упростил заодно.

Пометил СИНИЙ и ЗЕЛЕНЫЙ резисторы - между которыми и надо выбрать правильное подключение.

Датчик тока при 5А на первичке дает 1В на выходе

Я бы делал вот так
Сопротивление шунта в пределах 1 - 10 Ом, в зависимости от сопротивления шунта сллтветственно и коэфициент усиления подобрать аод нужный диапазон. Кстати на каком сопротивлении он выдает 1в?

Прикрепленные файлы

 _Sheet1_.pdf ( 11.22 килобайт ) Кол-во скачиваний: 64

 

[Vallery]

Я бы делал вот так
Сопротивление шунта в пределах 1 - 10 Ом, в зависимости от сопротивления шунта соответственно и коэффициент усиления подобрать аод нужный диапазон. Кстати на каком сопротивлении он выдает 1в?

Номинальное сопротивление нагрузки шунта - около 680ом. Там много-много витков на выходе - около 5000...

Благодарю за схему! Всё очень близко именно к тому что надо. И похоже всё-таки действительно надо подавать 2,5в, так как он и не должен усиливать "сигнал помехи" (U смещения). Но проверим практически и как только будут данные - выложу сюда.

Непонятно насчет смещения с формулой Vout=(V1 –V2) + Vref * (R4/R3) (cм выше крайнюю справа схему) = как же так - ведь это разработчики набросали формулу???


И спасибо - интересный операционник - возьмем на вооружение.

Еще хотелось бы чтобы "входное" сопротивление схемы было небольшим. так как большие наводки приведут к большим наводкам на вход ОУ, что сможет привести его в нелинейное состояние, а значит все же выдать на выход ОУ "просечку".
А понизить думаю именно раздвоением нагрузки ТТ и среднюю точку такой нагрузки подключить к всё тому же опорному 2,5в. Пройдет ли такой подход?

1. Опорное напряжение должно быть все таки 2,5В. Считайте коэффициент передачи из узла +UREF на выход Uout : (15k/[150k+15k])*(1+150k/15k)=1.
2. Я бы выбрал вариант №1. Потому как не вижу смысла пропускать дополнительный постоянный ток через источник сигнала...

Постоянный ток на выходе отбрасывается при обработке процессором и как сигнал он не важен. А вот для линейности схемы половина напряжения питания на выходе - то что надо - интересует только 50Гц!

Я бы пошёл по такому пути (см. прикреплённый файл).
ОУ, буферирующие опорник взял бы AD8552 из-за малого смещения нуля.
Экран витой пары сажать не на общий провод, а на корпус устройства.

Интересный вариант, но:
Опорник не требуется высокой стабильности - в принципе. Большая схема нам не годится - там будет 10 каналов и слишком много деталей невозможно по размерам коробки и по $
Корпус устройства пластмассовый...
Диоды ограничивающие стоящие сразу за токовым датчиком придают очень интересный эффект - при бросках тока через ТТ он сам себя НАМАГНИЧИВАЕТ через вторичку и после этого уменьшается Кпередачи !!! А для нас важно что бы этого эффекта не было в принципе!!! Именно поэтому нагрузка ТТ-системы в нашей схеме = 30КОМ. Этого достаточно!

Сообщение отредактировал Alexandr - Mar 18 2008, 10:56

[Stanislav_S]

Номинальное сопротивление нагрузки шунта - около 680ом. Там много-много витков на выходе - около 5000...

Благодарю за схему! Всё очень близко именно к тому что надо. И похоже всё-таки действительно надо подавать 2,5в, так как он и не должен усиливать "сигнал помехи" (U смещения). Но проверим практически и как только будут данные - выложу сюда.

Непонятно насчет смещения с формулой Vout=(V1 –V2) + Vref * (R4/R3) (cм выше крайнюю справа схему) = как же так - ведь это разработчики набросали формулу???
И спасибо - интересный операционник - возьмем на вооружение.

Еще хотелось бы чтобы "входное" сопротивление схемы было небольшим. так как большие наводки приведут к большим наводкам на вход ОУ, что сможет привести его в нелинейное состояние, а значит все же выдать на выход ОУ "просечку".
А понизить думаю именно раздвоением нагрузки ТТ и среднюю точку такой нагрузки подключить к всё тому же опорному 2,5в. Пройдет ли такой подход?
Постоянный ток на выходе отбрасывается при обработке процессором и как сигнал он не важен. А вот для линейности схемы половина напряжения питания на выходе - то что надо - интересует только 50Гц!
Интересный вариант, но:
Опорник не требуется высокой стабильности - в принципе. Большая схема нам не годится - там будет 10 каналов и слишком много деталей невозможно по размерам коробки и по $
Корпус устройства пластмассовый...
Диоды ограничивающие стоящие сразу за токовым датчиком придают очень интересный эффект - при бросках тока через ТТ он сам себя НАМАГНИЧИВАЕТ через вторичку и после этого уменьшается Кпередачи !!! А для нас важно что бы этого эффекта не было в принципе!!! Именно поэтому нагрузка ТТ-системы в нашей схеме = 30КОМ. Этого достаточно!

1 Поменяйте ТА, мерять ток 5А трансформатором с к 1:5000 это моветон, для этого куда лучше подходит тот же АС1005 от TALEMA, он кстати должен быть в Платане. Таким образом вы сможете поставить низкоомный шунт (1 -10 ОМ) и избавится от наводок. Резисторы для ДУ должны быть не менее 0,1%.
2 Насчет формулы, посмотрите на основную формулу (которая нижняя) и вынесети член R4/R3 за скобки и все становится сразу понятно

[Vallery]

1 Поменяйте ТА, мерять ток 5А трансформатором с к 1:5000 это моветон, для этого куда лучше подходит тот же АС1005 от TALEMA, он кстати должен быть в Платане. Таким образом вы сможете поставить низкоомный шунт (1 -10 ОМ) и избавится от наводок. Резисторы для ДУ должны быть не менее 0,1%.
2 Насчет формулы, посмотрите на основную формулу (которая нижняя) и вынесети член R4/R3 за скобки и все становится сразу понятно

Ошибся я - коэфф передачи ТТ 1:1000 и именно тот который вы и рекомендуете, но рекомендуемая нагрузка не менее 50ом... И потом такие нагрузки рекомендуются при токах максимальных для этого ТТ
- а у нас малые токи и выходные напруги нам нуны максимальные - чтобы было что обрабатывать!
Токи измерения ДО 500mА - не более...
Так что это единственный дешевый и оптимальный вариант на рынке...
http://www.amveco.com/pdf/AC1005.pdf
чуть недопонял - как именно вынести член? Как это в формуле будет выглядеть.
Vout=(V1 –V2) + Vref * (R4/R3) ???




Ну это ладно - мой друг испытал вашу схему - но с операционником MСP602:
MCP-602

"Ну и самое главное. Испытал схему... Так вот она
полуработоспособна и вот почему. ОУ однополярный, поэтому он не
принимает отрицательные полуволны. В следствии чего на выход проходит
только 1 полуволна от ТТ, из-за чего мы теряем половину полезного
сигнала. В своё время мне пришлось сделать именно такую схему, в
которой отр. напря-е не попадает на ОУ, т.к. оно суммируется с постоянным
положительным."

Мне лично не по себе... Такое может быть?

Сообщение отредактировал Vallery - Mar 15 2008, 01:27

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Stanislav_S]

Ошибся я - коэфф передачи ТТ 1:1000 и именно тот который вы и рекомендуете, но рекомендуемая нагрузка не менее 50ом... И потом такие нагрузки рекомендуются при токах максимальных для этого ТТ
- а у нас малые токи и выходные напруги нам нуны максимальные - чтобы было что обрабатывать!
Токи измерения ДО 500mА - не более...
Так что это единственный дешевый и оптимальный вариант на рынке...
http://www.amveco.com/pdf/AC1005.pdf
чуть недопонял - как именно вынести член? Как это в формуле будет выглядеть.
Vout=(V1 –V2) + Vref * (R4/R3) ???
Ну это ладно - мой друг испытал вашу схему - но с операционником MСP602:
MCP-602

"Ну и самое главное. Испытал схему... Так вот она
полуработоспособна и вот почему. ОУ однополярный, поэтому он не
принимает отрицательные полуволны. В следствии чего на выход проходит
только 1 полуволна от ТТ, из-за чего мы теряем половину полезного
сигнала. В своё время мне пришлось сделать именно такую схему, в
которой отр. напря-е не попадает на ОУ, т.к. оно суммируется с постоянным
положительным."

Мне лично не по себе... Такое может быть?

Гм.. чудеса у меня такая схема прекрасно работает и с трансформатором тока и с трансформатором напряжения, что то тут не так. В данном случае для ОУ "земля" это и есть 2,5В, поэтому , для него "отрицательная" полуволна, на самом деле будет положительной относительно земли. Вот еще кстати, совсем простая схема, кстати именно для АС1005 и делалась. Схема конечно упрощенная, но работала тоже неплохо ( для заданной точности разумеется)

Прикрепленные файлы

 cur.bmp ( 40.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 30