Begränsad spänning

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
barbarossa
EF Sponsor
Inlägg: 544
Blev medlem: 8 december 2006, 11:18:14
Ort: Tågarp, Svalöv

Begränsad spänning

Inlägg av barbarossa »

Hej

Jag har en massflödesmätare för luft från Honeywell som ger ett linjärt förhållande mellan flöde 0-5 liter/min och utsignal 0-5V. Om flödet överskrider 5 liter så ökar signalen upp till 12V men förhållandet är inte längre linjärt. Signalen ska omvandlas med AD omvandlaren på en PIC, så jag behöver någon form av spänningsbegränsare. Jag tror att jag inte här helt ute och cyklar med bifogat schema. Jag behöver lite hjälp med dimensioneringen av prylarna dock.



MVH
Andreas

Bild
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27456
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Jo det ska nog funka bra.

EDIT: En ful lösning är att bara sätta en resitor i serie. PICen har en diod till 5V internt. Så den kommer att leda strömen över dit. Så ska man inte göra. Men det funkar.
Användarvisningsbild
oJsan
EF Sponsor
Inlägg: 1541
Blev medlem: 11 november 2005, 21:36:51
Ort: Umeå
Kontakt:

Inlägg av oJsan »

Visst är det så att strömmen genom zenerdioden måste anta ett visst minsta värde innan zenerdioden får sitt karaktäristiska spänningsfall? Kolla hur mycket ström givaren kan "lastas" med.

Clampingdiod skulle också fungera.
Kanske denna sida kan vara till någon hjälp:
http://cq.cx/interface.pl
Användarvisningsbild
Schnegelwerfer
Inlägg: 1863
Blev medlem: 8 november 2004, 13:46:56

Inlägg av Schnegelwerfer »

Du får se upp med serieresistansen in till A/D-omvandlaren. Beroende på hur sample and hold-kretsen inuti uC:n ser ut finns det ett maxvärde på hur stor ingångsresistans man kan ha. Detta är angivet i databladet.

Jag hade nog tagit in insignalen från givaren till en spänningsdelare. Den spänningsdelade signalen hade jag dragit ni till en rail to rail-OP kopplad som icke-inverterande förstärkare.

Jag hade dimensionerat spänningsdelaren och förstärkaren så att 5V ut från givaren motsvarade ca. 4,5V ut från OP-förstärkaren. På detta sätt begränsar du insignalen m.h.a. spännigsdelaren samtidigt som du ser till att få låg ingångsresistans på A/D-omvandlaringången.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27456
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Max in inpedans utan att det ska påverka för mycket tror jag är 10kohm. Men det står i databladet.
Nu var det inte att anpassa insignalens nivå som var problemet utan att begränsa maxutslaget.
barbarossa
EF Sponsor
Inlägg: 544
Blev medlem: 8 december 2006, 11:18:14
Ort: Tågarp, Svalöv

Inlägg av barbarossa »

Med en spänningsdelare tappar jag upplösning av signalen väl?

Jag har ingen elektronikbakgrund men detta borde vara ett ganska trivialt problem. Jag letade upp databladet till sensorn :

http://catalog.sensing.honeywell.com/da ... &CURRITM=2

Ett tillägg till honeywells info är att dom bara beskriver det linjära området mellan flöde och signal i diagrammen. Vid flöde >5 lpm blir signalen mer än 5V men inte linjär mot flödet.

microprocessorn är en microchip 16F690 som jag kör en feedback loop till en DC-motordriven pump där flödet ska användas för att ställa in pumpeffekten (PID reglering).

Tackar så mycket för uppmärksamheten.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27456
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Japp med spänningsdelning tappar du upplösning. Så gör man om man behöver mäta på en insignal som varierar mer än 0-5V. JAg hittar ingen info om utimpedans på givaren. Är den för hög kanske det är bra med en buffrande OP.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26659
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Inlägg av Icecap »

En zenerdiod är ett dåligt val då "knäet" på kurvan inte är distinkt, likaså är en serieresistans dåligt ur AD-synspunkt.

Jag ville föreslå en rail-to-rail op-amp som tål mer än VDD in, alternativt kopplar den till att förstärka 3x och sedan en spänningsdelare på ingången som delar 3x, då blir effekten den samma.
Användarvisningsbild
Schnegelwerfer
Inlägg: 1863
Blev medlem: 8 november 2004, 13:46:56

Inlägg av Schnegelwerfer »

danei skrev:Japp med spänningsdelning tappar du upplösning. Så gör man om man behöver mäta på en insignal som varierar mer än 0-5V. JAg hittar ingen info om utimpedans på givaren. Är den för hög kanske det är bra med en buffrande OP.
Nej, om du förstärker upp signalen med en OP efter spänningsdelaren som jag beskrev förlorar du inte nämnvärt i upplösning.
barbarossa
EF Sponsor
Inlägg: 544
Blev medlem: 8 december 2006, 11:18:14
Ort: Tågarp, Svalöv

Inlägg av barbarossa »

Jo, knäet är inte distinkt men å andra sidan är det i randen av mätområdet och där kommer jag inte att mäta utan jag kommer att hålla mig till mitten ~3 lpm. Jag testade denna uppkopplingen med nätaggregat och voltmeter. Ska kolla om det funkar med sensorn nästa vecka.

Kan tilläggas att jag i nuläget inte är intresserad av mätvärdet
i absoluta tal eftersom jag varken loggar det eller visar det på en display. Jag har det bara för att beräkna felet. ( e = Börvärde - Ärvärde). På sikt ska värdet nog loggas dock.

Zenerdioden är en BZX55/C5V1


Bild
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27456
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Inlägg av danei »

Visserligen minskad du inte upplösningen mer än 10% så det kanske inte är något man behöver bry sig om. Men varför? De signaler som är av intresse ligger ju <5V fårn början.
Användarvisningsbild
Schnegelwerfer
Inlägg: 1863
Blev medlem: 8 november 2004, 13:46:56

Inlägg av Schnegelwerfer »

"Visserligen minskad du inte upplösningen mer än 10% så det kanske inte är något man behöver bry sig om. Men varför? De signaler som är av intresse ligger ju <5V fårn början."

Du vill ju hursomhelst inte lägga det intressanta mätområdet ända upp till A/D-omvandlarens referensspänning, jag tycker att det är lagom att lägga sig på en maximal insignal till A/D-omvandlaren på runt 90%.

Jag hade gjort enligt min lösning, alternativt kopplat OPn som spänningsföljare där givarutgången via serieresistans och schottkydiod dras in till OPns (+)-ingång.
Skriv svar