Picproje Elektronik Sitesi

MİKRODENETLEYİCİLER => ARM => Konuyu başlatan: apsis - 03 Ocak 2019, 20:04:07

Başlık: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 03 Ocak 2019, 20:04:07
Merhaba,
H - köprü ile dc motor sürme ile uğraşıyorum. İlk kez op-amp'lı Shunt direnç ölçümü yapıyorum. Op-amp ile harici pot bağlayıp gerilip değerini düzgün okuyabiliyorum ancak devre üzerinde problemler oluşuyor.
Anahtarlama frekansım 16kHz, örnekleme sürem ise 31us. Okuma işlemini DMA ile yapıyorum ve 12bit çözünürlükte 200 örnek alıyorum. Denemeleri LM358 ve TLC272 ile yapıyorum.

(https://i.ibb.co/qDJ82WK/devre.png) (https://ibb.co/qDJ82WK)



(https://i.ibb.co/fNkT7TL/scope.png) (https://ibb.co/fNkT7TL)

Opamp'lı devre şeması ve scope çıktıları üsteki gibidir. Scope resminde sarı olan RC filtre çıkışı, yeşil olan ise Opamp'ın 1 numaralı çıkışıdır. Şönt direnci 0.01ohm'dur. Denemelerde kazanç ile oynadım.

Hesaplama,

200 diziyi toplayıp ortalamasını aldım,
Vout = (ADC_toplam/200) * 3.3 / 4095
I = Vout / (R_shunt * Kazanç)

şekline hesaplama yapıldı.

Kazanç olsun örnekleme sayısı olsun, örnekleme frekansı olsun hepsiyle oynama yaptım ancak bir türlü ölçü aletinden okuduğum değerlere yaklaşamadım. Hata oranı diye bir şey de çıkaramıyorum çünkü ampermetreye göre doğrusal bir artış bile yok. Bir kaç gündür uğraşıyorum ancak bir sonuca varamadım. Sinyalin çok gürültülü olması ne kadar etkendir kestiremedim açıkçası.
Yardımlarınız bekliyorum. Şimdiden teşekkür ederim.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: fide - 03 Ocak 2019, 20:38:00
Ooamp +girişibe 1k direnç ekle. Direncin opamp tarafına 10nf yada 100nf kondansatör ile grounda bağlayıp tekrar dene.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: OptimusPrime - 03 Ocak 2019, 20:39:23
Yesil opamp cikisi ise, ki o cikista negatife inen kilciklar yok, bu durumda nasil oluyorsa RC filtre cikisinda negatife inen kilciklar gorunuyor?

Neden 32kHz de ornekliyorsun? 200 adedin ortalamsini aldigina gore bu geri beslemeyi kapali cevrim bir sistemi kontrol etmek icin kullanmiyorsun. Dolayisi ile daha yavas ornekleyebilirsin.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 03 Ocak 2019, 21:11:24
@fide hocam dediğinizi yapacağım. Aslında bazı örnek şemalarda dediğiniz devreyi gördüm ancak emin olamadım. Yarın deneyeceğim.
@OptimusPrime Hocam örneklemeyi düşürdüm değişen olmadı.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: OG - 03 Ocak 2019, 22:27:20
fide'nin önerisini mümkün ise RC ile değil de, L ve C ile yapabilirseniz R'deki sebep olan kaybı azaltmış olursunuz.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: z - 04 Ocak 2019, 03:36:58
Birde scop probu saseye bagli iken ki grafigi gormek lazim.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 04 Ocak 2019, 12:18:22
(https://i.ibb.co/F8J3M9p/Ekran-Al-nt-s.png) (https://ibb.co/F8J3M9p)


(https://i.ibb.co/C5MjSXz/scope-gnd.png) (https://ibb.co/C5MjSXz)

@z abi üstteki motorlar çalışmıyorken olan GND görüntüsü, alltaki ise motorların çalışma anındaki GND görüntüsüdür. Şunu da belirteyim Şuan bulunduğum mekanda topraklama yok. Sistemi ayarlı güç kaynağı ile besliyorum. Gerçekte batarya ile beslenecek.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: z - 04 Ocak 2019, 13:54:20
(https://i.ibb.co/qDJ82WK/devre.png) (https://ibb.co/qDJ82WK)

O zaman daha once de soylendigi gibi sont direncden dogrudan opampin + girisine gitmek yerine 1K 1nF ile olusturacagin low pass uzerinden git. Scopla cikis sinyaline bak. Temizleninceye kadar RC carpimini artir. 1K 10nF gibi...

390K ya paralel kapasite atmak da ise yarar.

R36 tas direnc ise oncelikle onu karbon direncle degistir.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: Okan AKÇA - 04 Ocak 2019, 21:59:23
Yüksek degerli direnç kullanmaktan kacınınız. Kazanc dirençlerini daha düşük degerli  dirençlerle uygulayınız.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 05 Ocak 2019, 02:27:07
Shunt direncine güç kaynağından doğrudan akım verdiğimde düzgün bir şekilde okuma yapabiliyorum. Op-amp girişine RC koymam çıkış sinyalini epey düzgünleştirdi. Ancak Şu sivrilmeler yine de oluşuyor. Sivrilmeler PWM'in yükselen kenarlarında oluşuyor. Sanırım bussebeple motor akımını çok yanlış okuyorum.

ADC'den aldığım örneklerin medyanını aldığımda normal ortalamaya nazaran iyileşme oldu. Ancak hata %60-70 lerde olabiliyor.

Acaba her dizi elemanını bir önceki ile ya da sonraki değeri ile karşılaştırıp büyüklük farkına göre örnek veride iyileştirme yapsam yani bu şekilde o sivrilikleri aşağıya çekmeye çalışsam nasıl olur?

Ya da benim problem tamamen donanımla ilgili mi? Op-amp seçimim yanlış mı?(TLC272)
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 05 Ocak 2019, 02:28:24
@Okan AKÇA  direnç değerlerinin büyük olmasının ne etkisi var?
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: z - 05 Ocak 2019, 05:19:07
Semayi ve sont direnc uclarindaki scop sinyalini bir kez daha gorelim ama bu kez 2. kanalda pwm sinyali de olsun.

Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 05 Ocak 2019, 11:27:17
Pazartesi paylaşacağım hocam.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: fide - 05 Ocak 2019, 19:24:47
@apsis bir de motor kutuplarına snubber mahiyetinde 100nf yada 10ohm 100nf beraber takın. Gördüğünüz ripple fırça kaynaklı olabilir.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 06 Ocak 2019, 00:27:35
@fide bir ara deneyecektim ama tamamen aklımdan çıkmış. Söylediğin çok iyi oldu. Muhtemelen çözüme kavuşturacaktır. Pazartesi sonuçları paylaşırım.
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 07 Ocak 2019, 17:04:44
RC çıkışı
(https://i.ibb.co/9gqfGJz/scope.png) (https://ibb.co/9gqfGJz)

opamp çıkışı

(https://i.ibb.co/BrVvrnr/Ekran-Al-nt-s.png) (https://ibb.co/BrVvrnr)

Eski görüntülerde iğnelerin oluşma sebebi scobe gnd'sini uzak noktadan almıştım. Yakın gnd'den ölçtüğümde sonuçlar üstteki gibi. Ancak ölçümü düzgün yapamıyorum
Başlık: Ynt: Shunt Akım Okuma Problemi
Gönderen: apsis - 08 Ocak 2019, 16:48:08
Problememi hala çözemedim. Şöyle bir durum var; op amp'da rc filtreler varken ölçtüğüm değerler ölçü aletiyle ölçtüğüm akım değeriyle bir olmuyor. Ölçü aleti UT61E true rms.

Ölçü alteti doğrudan filitresiz akımı ölçüyor yani kare dalga işaretinin akımını ölçüyor. Ancak ben filitre ile sinyali düzeltmeye çalıştığım için çıkışta düz bir sinyal alıyorum ve bunun benim ölçümü yanlış gösterdiğini düşünüyorum.

Ölçtüğüm akım, ölçü aletiyle doğrusal yakın şekilde değişiyor ancak aralarındaki sonuç çok farklı çıkıyor

True rms ile hesaplama yapmak istersem filtrelerin tümünü sökmem gerekli mi?

Alttaki resimler girişte RC yok iken aldığım görüntülerdir.

(https://i.ibb.co/PZDBbrt/in.png) (https://ibb.co/PZDBbrt)
Resim 1. Op-amp girişi

(https://i.ibb.co/pvrrKwv/out-gnd.png) (https://ibb.co/pvrrKwv)
Resim 2. Op-amp çıkışı

(https://i.ibb.co/gS0FRJd/rcout.png) (https://ibb.co/gS0FRJd)
Resim 3. Op-amp RC çıkışı

Görüntüler bu şekilde. RC'leri sökersem sorun düzelebilir diye düşünüyorum. Önerilerinizi bekliyorum.
İyi çalışmalar.