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

 

[Alex255]

1. Сигнал с транса хорошо бы для начала выпрямить.
2. Зачем 5В включено через пару диодов на землю?
3. Дифференциального усилителя здесь пока не видно.

4. О том, как построить диф. каскад и как подать смещение, полно материалов в сети

[Stanislav_S]

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.

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.

[SSerge]

Не могу молчать!

1. Сигнал с транса хорошо бы для начала выпрямить.
2. Зачем 5В включено через пару диодов на землю?
3. Дифференциального усилителя здесь пока не видно.

4. О том, как построить диф. каскад и как подать смещение, полно материалов в сети

1. А зачем?
2. Явно ошибка при рисовании схемы, не в разработке.
3. Этих усилителей там аж две штуки, смотрите внимательнее.
4. Вот с этим утверждением не могу не согласиться. Да. Так оно и есть. На 100%.

Однако, вернёмся к схеме.
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.

[Alex255]

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

У меня один из резисторов похож более на 150 чем на 15к. Так IЕ изобразил


Здесь скорее не идеальность ОУ критична, а согласованность сопротивлений. Действительно проще вероятно взять готовый ДУ или ИУ

Сообщение отредактировал Alex255 - Mar 12 2008, 11:53

[sergk]

Ошибка включения защитных диодов на инверсном входе операционника !!!

[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

 

[Alex_IC]

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...

[EvgenyNik]

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.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[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

[EvgenyNik]

Диоды ограничивающие стоящие сразу за токовым датчиком

не совсем уж сразу, а через токоограничивающие резисторы ;-)

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!

Не понял... Если не сильно отвлечёт - можно об этом явлении в личку мне написать? Я тоже занимаюсь измерениями тока.

[Vallery]

не совсем уж сразу, а через токоограничивающие резисторы ;-)

Не понял... Если не сильно отвлечёт - можно об этом явлении в личку мне написать? Я тоже занимаюсь измерениями тока.

Не отвлечет. При несимметричных бросках тока (импульсный бросок одной полуволной) на вторичке в трансе также возникает ток который идет через обмотку при этом намагничивая сердечник. Разные сердечники ведут по разному - но в нашем случае четко эффект наблюдался и коэфф передачи менялся процентов на 10... Удалось побороть только "отдалением" всяких полупроводников от вторички.

[Designer56]

Не отвлечет. При несимметричных бросках тока (импульсный бросок одной полуволной) на вторичке в трансе также возникает ток который идет через обмотку при этом намагничивая сердечник. Разные сердечники ведут по разному - но в нашем случае четко эффект наблюдался и коэфф передачи менялся процентов на 10... Удалось побороть только "отдалением" всяких полупроводников от вторички.

Это говорит, во- первых, о том, что ТТ слишком сильно нагружен, во- вторых- что материал сердечника имеет слишком большую коерцитивную силу для применения в измерительных трансформаторах.

[Vallery]

Это говорит, во- первых, о том, что ТТ слишком сильно нагружен, во- вторых- что материал сердечника имеет слишком большую коерцитивную силу для применения в измерительных трансформаторах.

А самое интересное что это его рекомендуемая нагрузка!

Есть ли может быть у вас информация по аналогичным "слаботочным" ТТ до 5А?
Полупроводниковые ТТ уже опробовали - не подходят.