Ošetření AD vstupů arduina

[střídač]

Jinak jsem narazil na podobný obvod MAX4173 a zadarmo objednal dva vzorky na

robe, SOT23 jde jakš takš zapájet. Problém je v jedné drobnosti. VCC, RS+, RS- to GND -0.3V to +30V. Pro 24v systém nepoužitelné.

Nepřesnosti s posunem nuly u Hall-čidel

Dost jsem se s tím natrápil. Drift nuly až +-3 kroky rozsahu. Víc měření, častější měření. Samý neúspěch. No a další úskalí číhají. Blízkost vodiče s protékajícím proudem, přiblížení kusu železa a kousek magnetu to posune mimo rozsah.
Přesnost vskutku netřena jak píše vata, ale co je moc, to je příliš. Kdo se chce trápit a hledat anomálie, má neskonalou příležitost.

[rob.brno]

solárník:
Měl jsem na mysli čidlo s ACS713(koukám, že taky není od nuly, ale až od 0,5V - tedy těch 100dílků,při Uref 5V)
http://www.tme.eu/cz/Document/f64f40950 ... ACS713.PDF
Tedy teoreticky, by ta nula mohla driftovat 5x méně.

S tím seriovým odporem se to nesmí samozřejmě přehnat(jinak to má ty nectnosti RC článku) - to záleží na tom max.možném napětí co se tam může objevit. Nebo to lze řešit i transilem zapojeným na vstupu proti zemi.

U toho LTC6102 taky posílají vzorky(snad zdarma)
http://www.linear.com/samples/LTC6102
Takže pokud by existovala možnost získat plošný spoj, byla by to cesta i pro obyčejného bastlíře.


střídač:
Oni sice u těch dostupných zadarmových vzorcích MAXu píšou, že jde o SOT23 jenže při objednání to nakonec skončí na pouzdře o ploše 9mm2 - tedy 3x3mm Jde asi o cílenou eliminaci nás bastlířů.

"Problém je v jedné drobnosti. VCC, RS+, RS- to GND -0.3V to +30V." - V tom by až takový problém být nemusel: napájení se může vzít 5V z Arduina a oba RS(pokud bude shunt při zemi, nevím proč mají v DS shunt na Vcc) se budou pohybovat do stovek mV(nesmí se shunt odpojit).

Taky jsem uvažoval o použití obyčejného OZ, ale při nízkých odporech shuntu(jednotky mohm = jednotky mV) to zazdily špatné parametry OZ. Navíc jsou ty OZ údajně "líné" chodit na výstupu blízko k nule.

[solárník]

Pololu 0-30A má jen trochu šum a když se deska vhodně nasměruje (kolmo ke zdrojům rušení) tak nula necestuje, je to stabilní i dlouhodobě. Hystereze neměřitelná. Jen průchozí odpor lehce vyšší.

[Frenky]

Problém ovšem je u čidel pololu s mechanickým upevněním a s nutností rozpojit obvod. Také připevnit čidla ke kabelu 6 mm nebo větší je neřešitelný problém. Další problém vzniká při připojení svorek (oček), kde vzniká přídavný přechodový odpor. Pokoušel jsem se i kabely připájet, ale nebylo to ono. Zčernalých Pololu mám plný šuplík. Chystám se je vyfotit a uveřejnit na příslušné stránce. Jinak jsou čidla stabilní, jenom ta mechanická stránka věci .

[tomas]

Dost jsem se s tím natrápil. Drift nuly až +-3 kroky rozsahu. Víc měření, častější měření. Samý neúspěch. No a další úskalí číhají. Blízkost vodiče s protékajícím proudem, přiblížení kusu železa a kousek magnetu to posune mimo rozsah.
Přesnost vskutku netřena jak píše vata, ale co je moc, to je příliš. Kdo se chce trápit a hledat anomálie, má neskonalou příležitost.

A není problém v čidlech AMPLOC? Zkoušel jsi i jiné čidla? Existují i čidla s potenciometry, kde lze nastavit posunutí nuly a (citlivost?).
Třeba v regulátoru pro větrník: http://www.solar-elektro.cz/index.php?a ... &catg=2689
je použité čidlo HDC100bs: http://www.aliexpress.com/item/Transfor ... 58072.html

V elektromobilech: http://www.ev-power.eu/out/pictures/z2/ ... iew_z2.jpg
http://www.ev-power.eu/BMS123-System/BM ... 0-Amp.html

Co zkusit od výrobce LEM nebo Honeywell?
http://cz.rs-online.com/web/p/proudove-snimace/3019473/
podobné jsem viděl v On-grid střídačích. Píšou tam přesnost ±0.2 %.

http://cz.rs-online.com/web/p/proudove-snimace/5329205/

Hall snímače s uzavřenou smyčkou mají větší přesnost, ale také větší spotřebu. Tady je popsán rozdíl a princip:
http://www.honeywell.sk/?com=documents&id=91

[Frenky]

Nějak jsme se posunuly od tématu jak ošetřit vstupy arduina proti rušení k problematice proudových čidel, snad nám to admin odpustí .
No ono veškeré to laborování leze do peněz. Ono koupit jedno čidlo za xxxx Kč, pohrát si a pak ho zahodit je pěkné leč pro mne mimo můj rozsah financí, vědění tak i měřicích přístrojů. Pokud někdo máte měřící přístroje k dispozici, chuť a vědomosti, tak se pokuste prosím najít nějaká nejvhodnější proudová čidla.

[rob.brno]

Aneb co nemá Arduino rádo
http://www.pistek.eu/2013/11/02/arduino-jak-ho-znicit/

[vata]

Nějak jsme se posunuly od tématu jak ošetřit vstupy arduina proti rušení k problematice proudových čidel, snad nám to admin odpustí .
No ono veškeré to laborování leze do peněz. Ono koupit jedno čidlo za xxxx Kč, pohrát si a pak ho zahodit je pěkné leč pro mne mimo můj rozsah financí, vědění tak i měřicích přístrojů. Pokud někdo máte měřící přístroje k dispozici, chuť a vědomosti, tak se pokuste prosím najít nějaká nejvhodnější proudová čidla.

No jo, to souhlas, u nás jsou ty Amplocy děsně předražené. Skoro si zahrávám s myšlenkou, si je nechat dovést zvenku...

[střídač]

A není problém v čidlech AMPLOC? Zkoušel jsi i jiné čidla?

Ale jo, čidel dostatek, leč, a to je podstatné, jejich cena neklesne pod 500,-. Potřebuji-li jich deset, je to nerealizovatelné.

Ne, né starý dobrý bočník to jistí. Dosti bylo experimentů.

[rob.brno]

Nakonec jsem skončil přechodem přes řadu INA138-200 u laciného a plně vyhovujícího katalogové zapojení LF356.
Má nesporné výhody: cena 10,-Kč za kus, nastavení driftu a provedení jak DIP tak SMD s 1,27mm roztečí "nožek". Přidáním jednoho tranzistoru za 2,-Kč a několika odporů v ceně 15,-Kč, tedy celkem i s DPS za 50,-Kč pro naše účely vcelku obstojné čidlo s rozsahem od Ampéru do "libovolné" hodnoty proudu. Pokud se drift nastaví kousek za "nulu" dostaneme dokonce vždy nulu proudu. No, skoro jako v telenovele.

Bylo by možné uvést nějaké detaily toho zapojení s LF356?
Mám bočník 1mohm - 1A odpovídá 1mV.
V katalogu jsem našel jen toto:

Bez názvu.GIF

(15.07 KiB) Staženo 1813 x

[rob.brno]

Zatím jsem jakštakš vyzkoušel způsob s použitím Hall ACS758, schema je zde:
http://forum.mcontrollers.com/viewtopic ... ght=acs758
(podstatný je 3. a pak poslední příspěvek)
Protože toto čidlo lze napájet od 4V(při zachování plného výst. rozsahu +/-2V), možná aspon 4,2V a tak by mělo asi k napájení stačit i 5V(oproti 5,25V uvedených v odkazu).

ACS758 měří s přesností kolem 100mA, za předpokladu, že se hned po zapnutí zkalibruje nula: Při nulovém proudu čidlem se načte hodnota, která se od ostatních měřených hodnot odečítá.
Mě se navíc při změně polarity proudu přes čidlo posunulo měření o cca 500mA jinam. Asi jde o chybu magnetizace čidla, kterou ale v DS uvádějí jen kolem 100mA(mé čidlo je z ebaye - tedy možná je 2. kategorie, nesplnující tuto hodnotu).

Na druhém způsobu(který má vyzkoušený solárník) s LTC6102 se pracuje
-NEchal jsem si poslat zadarmo od LT tyhle vzorky(snad dorazí):
LTC6102HVCMS8#PBF
LTC6102HVIMS8#PBF
LTC6101HVAIMS8#PBF
LT6108AIMS8-2#PBF
LTC4151IS-2#PBF(tento má měřit proud na shuntu a napětí, na 12bit ADC je převede a po I2C odešle hodnoty do mcu)
- dále jsem na ebay koupil redukce na SMD pouzdra SOP8(rozteč 0,65mm, bud to na redukci zapájím nějak horkovzduchem nebo pomůže kamarád:-)
http://www.ebay.com/itm/371236709167?_t ... 4633wt_906

[solárník]

Redukce jsou dobrý, jde to normálně pájet hodně špičatou mikropájkou. Nejlépe to jde pod obyčejnou kalafunou a pak ji umýt lihem.

Jak už jsem psal tady někde, je u LTC6102 potřeba posunout výstup o cca 3 LSB výš, Arduino na prvních dílkách neměří. Stačí odpor asi 1MOhm z výstupu na +5V pro malá Arduina a ještě lehce menší odpor pro Mega a jeho varianty.

Asi největší problém proti Hallům je galvanické spojení s měřeným obvodem. Při proudech desítek ampér se na mínus pólu hýbe potenciál celkem slušně a to ovlivňuje (přičítá se) k výstupnímu napětí. To způsobuje nemalou chybu měření. Je potřeba vyvarovat se delších zemních spojení (což občas jde dost těžko) a hlavně vše zemnit do společného bodu. I tak to ale při takových proudech není stoprocentní. Pak může být Hall jediná volba.

Co se týče Hallů, AMPLOCy mají opravdu takovou hysterezi při DC použití, že jsem je na přesnější měření přestal používat, nula lítá sem-tam o stovky mA. Oproti nim mají ACSka (Pololu) sice vyšší průchozí odpor, ale stabilita nuly a hystereze je pod 30mA.

[rob.brno]

Umí LTC6102 i měření na low-side ?
U toho posunutí výstupu LTC odporem - je třeba, pak nějak ty 3 LSB z naměřených hodnot odečítat?

[solárník]

LTC- projdi application notes na konci PDFka http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/6102fe.pdf

3LSB - postupuješ stejně jako u Hallů. Dáš odpor na +5V a připojíš senzor s LTC, zatím nikam nepřipojený. Podle výstupní hodnoty zkalibruješ nulu. No a pak samozřejmě ano, od naměřených hodnot odečítáš tuhle "nulu".

[solárník]

Mě se navíc při změně polarity proudu přes čidlo posunulo měření o cca 500mA jinam. Asi jde o chybu magnetizace čidla, kterou ale v DS uvádějí jen kolem 100mA(mé čidlo je z ebaye - tedy možná je 2. kategorie, nesplnující tuto hodnotu).

Fakt jsi zazamenal takovou hysterezi?

Chtěl jsem teď v jedné aplikaci použít ACS758LCB-050B, rozlišení okolo 80mA při průchozím odporu 0,0001 Ohmu je celkem slušné a je to galvanicky oddělené a měří to lehce i obráceně, kvůli zpětným pulzům.

U Amploců jsem osobně zaznamenal hysterezi, popř. magnetizaci jádra (cestování nuly po silných impulzech) až 400mA. Chtěl jsem se tomu vyhnout touhle 758, ale pokud je to tak, jak píšeš, asi půjdu opět do ACS713 s bočníkem. Tam jsem nikdy vyšší chybu než asi 30mA nezaznamenal. Bohužel to má poměrně velký průchozí odpor (0,0012 Ohmu IC paralelně s bočníkem), což je v podstatě jediné mínus, proč hledám něco jiného.

LTC6102, které jsem tu zmiňoval výš, jde provozovat bez problémů i na 0,0001 Ohmovém shuntu, já mám ale potíž s některými impulzními měřeními, což v solárním systému bývá obvyklé, jsou tam samé střídače. Jakmile impulzy pronikají zpět, měří LTC s chybou, neumí měřit (tedy odečíst) zpětné pulzy a chyba může být desítky procent, tedy nepoužitelné. Navíc občas chybí galvanické oddělení. Na odstranění zpětných pulzů lze použít diodu, ta zase ale způsobí leckdy nemalé ztráty.

Tedy pokud má opravdu ACS758 takovou hysterezi, pak je to špatné, žádný jiný rozumný senzor, který by měl průchozí odpor do 0,0003 Ohmu, dobrou citlivost, bez hystereze a částečné oboustranné měření, jsem zatím nenašel.

[kodl69]

Mě teda moc dobře neměří ani ty acs712, stačí když cca 10cm vedle klapne polarizovaný relé a už to ukazuje o 300mA jinak. Podotýkám, že do relátka jde jenom 1s dlouhý puls pro přepnutí. Mám to udělaný tak, že když je odpojený relé stringu, nastaví se naměřená hodnota jako 0 a pak se s tím počítá do té doby, dokud se nevypne a nezapne relé. Měřit tímhle energii do a z baterky je asi nemožný. Nejlepší výsledky pro měření proudu na low side mám s OZ OPA227 jako rozdílový zesilovač, na 0.001Ohm není problém naměřit 10mA s chybou pod 1mA. Za mě bych dal tenhle rozdílovej zesilovač s posunutou 0 aby to mohlo fungovat jenom s jedním nap. napětím, AD převodník a je hotovo, pokud bude AD převodníky na I2C, tak to celý můžeš oddělit pomocí ADUM1251 a B0505 napájení a může být rozdíl potenciálů klidně 500V. Samozřejmě OZ musí být nějakej RRI0 (tak to značí ti v katalogu) a nebo dát ty B0505 dvě, aby bylo i záporný napětí pro OZ, ono to rail to rail není úplně dokonalý těsně nad 0V.

[solárník]

Podívám se na to.

S tou 712/713 - jestli jsi nezkoušel - musíš chytit dobrej směr, už si přesně nepamatuju, odkud to rušení nepřijímá, ale má to z jednoho směru úplné minimum reakce na elmg rušení. Nebo zakrýt modul malou pocínovanou plechovkou (nebo vystříhnout krabičku, nebo leckdy stačil jen uzemněnej plíšek nad integráč). Mně se na tom líbí, že to nemá prakticky hysterezi, aspoň jsem nezaznamenal. Na druhou stranu - při náhodném zkratu měřeného obvodu (100A a víc) se to většinou přeruší, což je třeba u větrné turbíny katastrofa.

Mám tu jeden modul s ACS758, zkusím ho taky nacpat do plechu, jestli to nepomůže.

Nejhorší byly Amplocy, tam to jádro zůstávalo po velké zátěži vyloženě zmagnetované a nula se šoupala o několik AD dílků jinam. No a když je jeden dílek 131mA, nebo kolik, tak je to blbý, to je chyba už značná

[rob.brno]

Fakt jsi zazamenal takovou hysterezi?

Už jsem to dál neřešil(na ekole mi stačí), ořezal jsem hodnotu na celé ampéry a tak se tato chyba neprojevila, ale jeden známý to řeší tak, že při každé změně polarity udělá korekci(jednou plus 500mA a zpět zase -500mA), a prý mu to funguje OK. Možná ty origo z Evropy čidla budou OK.

[solárník]

No to je otázka, jestli ty senzory, co máme, jsou opravdu od Allegra originál a ne nějaký pochybný čínský falzifikát.

Protože když výrobce napíše v datasheetu "Nearly zero magnetic hysteresis" a pak napíšeš, že máš zdokumentované 2 případy, kdy to má evidentně chybu 0,5A, tak je to opravdu zarážející

Jo a musím se opravit, ty malá ACSka, co používám s bočníky jsou asi ACS715, ne 713. I když teď nějak nevidím v jejich datasheetu rozdíl, čím že se to vlastně liší.

[solárník]

Mě teda moc dobře neměří ani ty acs712, stačí když cca 10cm vedle klapne polarizovaný relé a už to ukazuje o 300mA jinak.

Ještě k tomu stínění - tady:
http://www.allegromicro.com/~/media/Fil ... ashx?la=en
popisuje stínění a eliminaci rušení přímo výrobce, v celém tom dokumentu.

Jestli tam dobře koukám, tak to znamená, že zařízení není citlivé na magnetické pole ve směru kolmém na integráč (figure 3 v dokumentu). Tedy by okolní kabely a ostatní zdroje rušení měly vést v tomto směru (natočit senzor tak, aby byly kolmo na ACS integráč, tedy jako bys chtěl vrtat shora do toho integráče díru ).