Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: линеиность выхода
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
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?Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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.
orthodox
Цитата(JimBaton @ Oct 28 2008, 22:52) *
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... smile.gif
korolkov24
Цитата(JimBaton @ Oct 28 2008, 22:21) *
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?Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Herz
Цитата(korolkov24 @ Oct 29 2008, 15:44) *
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.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Что это Вы тут такое изобразили?! 05.gif
korolkov24
Цитата(Herz @ Oct 29 2008, 17:01) *
Что это Вы тут такое изобразили?! 05.gif

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.
Евгений Германович
Цитата(JimBaton @ Oct 28 2008, 22:21) *
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?Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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
Цитата(korolkov24 @ Oct 29 2008, 17:59) *
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
Цитата(Herz @ Oct 29 2008, 19:36) *
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.

Цитата(JimBaton @ Oct 29 2008, 20:10) *
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
Цитата(korolkov24 @ Oct 29 2008, 19:36) *
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...
Цитата(JimBaton @ Oct 29 2008, 20:37) *
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
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 00:20) *
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
Цитата(korolkov24 @ Oct 30 2008, 08:34) *
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
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 10:28) *
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.
Цитата
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
Цитата(korolkov24 @ Oct 30 2008, 10:13) *
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.
korolkov24
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 12:10) *
Нет, там ведь обычный делитель. Его сопротивление легко можно сделать пренебрежимо малым по отношению к сопротивлению вольтметра.

Можно, но у меня проще.
Herz
Цитата(korolkov24 @ Oct 30 2008, 11:14) *
Можно, но у меня проще.
Проще?! Чем? Я же уже ответил, что если нужно проще - резистора достаточно.
korolkov24
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 12:17) *
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
Цитата(korolkov24 @ Oct 30 2008, 11:24) *
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
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 12:34) *
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
Цитата(korolkov24 @ Oct 30 2008, 11:54) *
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. smile.gif 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
Цитата(Herz @ Nov 2 2008, 01:12) *
Сбой на сервере "съел" мои возражения. Поразмыслив, решил их восстановить. Не для спора ради спора, ради истины. smile.gif 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.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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.
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
Цитата(korolkov24 @ Nov 2 2008, 12:22) *
......
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
Цитата(Herz @ Nov 2 2008, 14:16) *
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.
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
Цитата(JimBaton @ Nov 4 2008, 19:24) *
Как насчет аналогово дигитальных преобразователей.Может посоветуете какие-нибудь микросхемки.

Что такое "аналогово дигитальный преобразователь"? 07.gif Возможно АЦП? Тогда, например сюда
JimBaton
Посмотрел, но не нашел ни одного элемента из базы данных PROTEUSa.Хотелось бы просимулировать прибор
Herz
Цитата(JimBaton @ Nov 4 2008, 18:24) *
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
Цитата(JimBaton @ Nov 6 2008, 19:33) *
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
Цитата(Herz @ Nov 7 2008, 14:12) *
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...
TSerg
Цитата(JimBaton @ Nov 6 2008, 20:33) *
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
Цитата(Tanya @ Nov 7 2008, 13:18) *
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
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.