Analog giriş profesyonelce nasıl olmalı

[z]

Zamanın telex cihazları da 20mA akım ile iletişim yapardı. Telex ile santral arasındaki mesafe çok fazla olduğu için 60v gibi besleme gerilimi, cıvalı kontaklı yüksek omajlı role birde seri direnç olurdu. Haliyle direnç ateş gibi olurdu.

Bu uygulamalarda 250 ohm gibi yüksek direnç kullanarak neden  I*I*R kaybını bu kadar yüksek tutuyorsunuz.

Ofseti düşük opamp ve düşük değerli dirençlerle bu işi daha az ısı üreterek çözmek daha mantıklı olur.

Çok düşük toleranslı dirençler var. Fiyatları da bayağı pahalı fakat düşük ısı uğruna bu yolu tercih ederdim.

[ahmet_zxc]

Idare eder bir opamp icin TS507,
uc nokta ornek icin de AD8551'e bakabilirsin.
Bu malzeme kendi.ofsetini kaldirmak icin bir teknik.kullaniyor.

bu malzemeleri inceleyeceğim.

[z]

Zero Drift Opamp diye ararsan diğer firmaların da ürünlerine ulaşabilirsin.

Sıradan opamplarla da soruna çözüm getirebilirsin. ADC yi full skala kullanmak istiyorsan, ofset ölç DAC ile kalibre et sinyal ölç yoluna gidilebilir. Sample-Hold devreleri sayesinde tek bir DAC ile işi bitirebilirsin.

[ahmet_zxc]

Zamanın telex cihazları da 20mA akım ile iletişim yapardı. Telex ile santral arasındaki mesafe çok fazla olduğu için 60v gibi besleme gerilimi, cıvalı kontaklı yüksek omajlı role birde seri direnç olurdu. Haliyle direnç ateş gibi olurdu.

Bu uygulamalarda 250 ohm gibi yüksek direnç kullanarak neden  I*I*R kaybını bu kadar yüksek tutuyorsunuz.

Ofseti düşük opamp ve düşük değerli dirençlerle bu işi daha az ısı üreterek çözmek daha mantıklı olur.

Çok düşük toleranslı dirençler var. Fiyatları da bayağı pahalı fakat düşük ısı uğruna bu yolu tercih ederdim.

abi bu endüstri standardı olmuş bir durum.
4-20mA bir çıkışa sahip bir cihaz ın, okuma yapan kısımda (yani bizim yapmak istediğimiz kısım)
250 ohm direnç kullanırsan 1-5 volt voltaj okursun.
500 ohm direnç kullanırsan 2-10 volt voltaj okursun.

bizim derdimiz ise;
hem voltaj, hem akım, hem termokupul, hem pt100 sadece yazılımsal seçimlerle okunabilsin ve bu iş için 3 yada 4 klemens kullanılsın.

hatta bazı firmalar bu sistemlere birde potansiyometre ölçümünü ve frekans ölçümünü de ekliyor.

[tmcone]

LM358 li şemada opampın yanı sıra:

-Voltaj girişinin empedansı yüksek bu nedenle gürültüden kolayca etkilenecek,
-Anti aliasing filtre yok; ADC nin bantgenişliği ve ölçülmek istenilen sinyalin frekansı göz önüne alınarak eklenmeli,
-Opamp çıkış empedansı düşük olmasına rağmen çıkıştaki gerilim bölücü dirençler nedeniyle ADC performansı olumsuz etkilenecek
- Akım ölçümü için ayrı opamp kullanılmış fakat tek opampla yapmak mümkün. Mevcut şekilde kullanılacaksa 0.05% 25ppm ya da daha iyi toleranslı dirençler kullanılmalı aksi halde iyi bir CMRR değerine sahip bir opamp kullanılsa bile CM hatası yüksek olacaktır. Benim önerim instrumentation amp. kullanman diğer şemadaki gibi.

Şemanın bu haliyle 24 bitlik ADC ile verim alamazsınız...

ayrıca s1, s2, s3, s4 siwich leri de ciddi şekilde ölçüm hassasiyetini etkiliyor.

mesela akım ölçmek için 250 ohm a seri kullanılan s4 anahtarı ciddi bir ölçüm hatasına sebep oluyor.

s4 anahtarı ne kadarlık bir hataya sebep oluyor? 0.1% den fazla olmamalı. Bu değer hesaba katılarak hata en azından yarıya indirilebilir.


Yüksek hassasiyet için AD nin referans tasarımı üzerinden gidebilirsin. 2-3 klemensle frekans ve direnç dahil ölçüm yapmak mümkün ama bu hassasiyette hata payın artacaktır...

[ahmet_zxc]

LM358 li şemada opampın yanı sıra:

-Voltaj girişinin empedansı yüksek bu nedenle gürültüden kolayca etkilenecek,
-Anti aliasing filtre yok; ADC nin bantgenişliği ve ölçülmek istenilen sinyalin frekansı göz önüne alınarak eklenmeli,
-Opamp çıkış empedansı düşük olmasına rağmen çıkıştaki gerilim bölücü dirençler nedeniyle ADC performansı olumsuz etkilenecek
- Akım ölçümü için ayrı opamp kullanılmış fakat tek opampla yapmak mümkün. Mevcut şekilde kullanılacaksa 0.05% 25ppm ya da daha iyi toleranslı dirençler kullanılmalı aksi halde iyi bir CMRR değerine sahip bir opamp kullanılsa bile CM hatası yüksek olacaktır. Benim önerim instrumentation amp. kullanman diğer şemadaki gibi.

Şemanın bu haliyle 24 bitlik ADC ile verim alamazsınız...


s4 anahtarı ne kadarlık bir hataya sebep oluyor? 0.1% den fazla olmamalı. Bu değer hesaba katılarak hata en azından yarıya indirilebilir.


Yüksek hassasiyet için AD nin referans tasarımı üzerinden gidebilirsin. 2-3 klemensle frekans ve direnç dahil ölçüm yapmak mümkün ama bu hassasiyette hata payın artacaktır...

ad nin hangi referans tasarımını önerirsiniz.

girişleri kullanıcı seçecek, switch lerle yapmak mantıklı olabilir, ama 4-20mA ölçümünde dirence seri olarak switch düşünmüyorum.

devreleri bir yere kadar birbirinden yalıtıp bir yerden sonra birleştirmek ve üretim maliyetlerini(ve hataları) mümkün olduğunca aşağıya çekmek niyetindeyim.

ayrıca; herbir cihaza ve herbir kanala ve herbir parametre(direnç, voltaj, akım) için kalibrasyon yapmak ölümden beter. buna bir çözüm bulmalıyım.

insan müdahalesini ve hatalarını en aza indirmeliyim.

gürültüden en az etkilenmesini nasıl bir tasarımla sağlayabiliriz. anti aliasing filtre konusunda yardımcı olabilirmisiniz. gerilim bölücü direnç yerine ne kullanılabilir. yada bu tasarım komple çöpe atılıp nasıl bir tasarım yapılabilir.

[Erol YILMAZ]

Kalibrasyon icin bi donanim ve yazilim tasarlanmasi sart görünüyor.

[Icarus]

Yanlız şunuda eklemekte fayda görüyorum.
Bu tip birşey dizayn edilirken genelde sistem herhangi bir referanstan kendi kendi kompanse edecek şekilde yapılır (Kendini kalibre eder demiyorum dikkat ederseniz.) Böylece sadece 1-2 tane precision direnç yeterli olur. (Hatta standart bir saat kristali bile bu tip amplifer'i kompanse etmek için kullanılabilir.) Ayrıca modern teknikler kullanılırsa illa anti-aliasing filitre gerekmeyecektir.
İşte onlarca teknik arasından doğru olanı seçmek tecrübe ve bilgi...

[ahmet_zxc]

Kalibrasyon icin bi donanim ve yazilim tasarlanmasi sart görünüyor.

evet tasarım yaparken bu konuları da göz önünde bulundurarak tasarım yapmak akıllıca olacaktır.
mesaj birleştirme:: 10 Mayıs 2015, 20:00:51

Bu tip birşey dizayn edilirken genelde sistem herhangi bir referanstan kendi kendi kompanse edecek şekilde yapılır (Kendini kalibre eder demiyorum dikkat ederseniz.) Böylece sadece 1-2 tane precision direnç yeterli olur. (Hatta standart bir saat kristali bile bu tip amplifer'i kompanse etmek için kullanılabilir.)

şuan ad7734 kullanıyoruz. bu entegrenin bir pini var bunu çeşitli girişlere değdirerek kalibrasyon yapılabiliyor. dediğiniz böyle birşey mi? değilse nasıl?

İşte onlarca teknik arasından doğru olanı seçmek tecrübe ve bilgi...

sizde mevcut mu? mevcutsa bi koltuk çıksanız :-)

mesaj birleştirme:: 10 Mayıs 2015, 20:53:40
üstatlar bir şekilde koltuk çıkamayacaksa.

bu cihazı alıp, birlikte inceleyelim mi?

http://labjack.com/u6

[Icarus]

üstatlar bir şekilde koltuk çıkamayacaksa.

bu cihazı alıp, birlikte inceleyelim mi?

http://labjack.com/u6

Sadece PCB'nin resimlerine baktım. Kanımca bu sistem 22 bit ölçüm falan yapamaz.
Muhtemelen üreten firmada test etmedi bile "bizim sistemin performansı nedir ?" diye.

[ahmet_zxc]

Sadece PCB'nin resimlerine baktım. Kanımca bu sistem 22 bit ölçüm falan yapamaz.
Muhtemelen üreten firmada test etmedi bile "bizim sistemin performansı nedir ?" diye.

abicim hadi bi ucundan tut başlayalım adamakıllı sistem tasarımına.. vatana millete hayrımız olsun.

bukadar iddialı birkaç kişiden birisin!!

[tekosis]

konudan faydalanacak kişilerden birisi de benim, takipteyim. keşke faydam dokunabilse.

[MT]

PGA113 ile yükseltip Max11203 ile ölçüm yapmak iyi sonuç veriyor. Ortam sıcaklığı çok etkiler o yüzden kullanılan malzemelerin ppm/°C   değerlerine dikkat etmek gerek.   

[frederic]

bu ppm değerini yüksek seçmemiz gerekiyor yani değilmi hocam, yani normal devrelerde 100 ise bu değer analogta 200 olmalı?

[ahmet_zxc]

bu ppm değerini yüksek seçmemiz gerekiyor yani değilmi hocam, yani normal devrelerde 100 ise bu değer analogta 200 olmalı?

hayır

ppm denilen şey;

ölçümün herbir santigrat sıcaklık değişiminde  yaptığı sapmanın milyonda biri demek.

bu değişim nekadar küçük olursa okadar iyi.
mesaj birleştirme:: 16 Mayıs 2015, 22:48:33
bird bu devreyi aynen uygulamamı tavsiye edermisiniz?

http://www.analog.com/media/en/reference-design-documentation/reference-designs/CN0287.pdf