Akım okuma lineerliği sağlama

[FxDev]

@seyityildirim : Kazancı büyüteceksin. R2 direncini büyüterek yaparsın bu işlemini de. R2 direncini 100k yaparsan opampın + birine gelen gerilim değerini 10 kat büyütmüş olursun. 25A'de şöntün üzerinde 0.25V oluşuyor. (2.5V+0.25)/2 kadar gerilim opampın + ucuna gelir. R2 ve R3'ü de aynı seçersen x2 ile kazanç geleceğinden /2 değeri gider ve (2.5V+0.25V) değeri kalır. Kazanç vermek istediğimizde ise bu toplama kazanç verme anlamına gelir.

Örneğin R2'yi 15k kullanırsan kazanç 1.5kat artar. (2.5 + 0.25)*1.5'te 3.5V'ta gelir. Bu pek efektif bir kazanç olarak karşımıza çıkmıyor.

Aşağıda Cemre'nin izlediği yoldan gitmelisin gibi geliyor.

Trafosuz beslemeni oluşturabildin mi?

@mustafayilmaz Tek yol 1k'ları büyütmek olacaktır. Ama çok büyültürse bu seferde opamp giriş biasını alamayabilir, offset için gerekli akım yetmeyebilir vs. Ben uygulamamda bu değerleri 47k seçmiştim. Bir de şönt vs. yanınca zaten devreye anormal bir şey olmuş demektir. Beslemesine bile bir şeyler olabilir.

Düzeltme nedeni: Dün akşam çok hesap yapmadan devreyi kurmuştum, hesapta yanlışlık fark ettim.

[Cemre.]

İşlemci çalışma geriliminiz nedir? 3.3V misal. Op-amp çıkışınızı 0-3.3V arasına en geniş alana yaymak için kazanç değerinizi belirlersiniz. Vşönt gerilimi akımın yönüne göre + veya - değer alabiliyorsa, yani alternatif akım ile çalışıyorsanız bir de off-set dediğiniz şeyi yapmanız gerekiyor. Yani giriş sinyalini ötelemeniz. Ne kadar öteleyeceksiniz? Sinyalin peak to peak değerinin yarısı kadar. Özetle sinyali 0-3.3V'a sığdıracaksınız.

[seyityildirim]

@FxDev şimdilik işlemciyi harici besleyeceğim. Herşey olursa en son besleme için bir devre oluşturmaya çalışacağım

[seyityildirim]

@cemre  ve @FxDev hocalarımın yardımıyla çözümü şu şekilde yaptım.

Rsense direncim 10m .  Anlık maksimum 25A geçiyor. Rsense üzerindeki gerilim düşümü 25*10m=0.25V

Vsense sinyai +0.25V ile -0.25V arasında salınım yapıyor.

bu sinyali sığdırmak istediğim ölçek 0V-3.3V .

Vsense sinyaline vermem gereken ofset gerilimi peak-to-peak geriliminin yarısı ki bu da 0.25V yapar.

opampın + bacağına gelen maksimum anlık gerilim (0.25+0.25)/2= 0.25V

0.25 V değerinin ölçeklenmiş hali 3.3 V olması gerekiyor.

Dolayısıyla kazancımın 3.3/0.25=13.2 olması gerekiyor.

Noninverting opamp kazancı (1+R2/R1). R2/R1 değeri 12.2 olması gerekiyor.  2.7k ile 33k direnç değerleri bu oranı sağlıyor.

düzelttiğim devre şu



aldığım grafik



devrede opampın negatif beslemesini toprak yaptığım zaman çıkış sinyali 1V un altına düşmüyordu. negatif beslemeyi -5V verdiğim zaman şekildeki gibi güzel sonuç aldım.

Ancak bu sefer de başıma bir de negatif gerilim oluşturacak devre çıktı

Ayrıca 0.25V ofset gerilimini elde etmek için ayrı bir devre parçası

vay arkadaş yav

[Cemre.]

LTspice programını indirin, ücretsizdir. Sonra LT1677 op-amp'ı ile aynı devreyi tek beslemeli olarak kurun. Bakalım aynı sorunla karşılaşacak mısınız?

Bir de bu tarz analog simulasyon işlerini spice tabanlı yazılımlar ile yapmak daha iyi sonuçlar veriyor. Proteus'u çok sevemiyorum bu konuda.
LTspice IV öneririm.

Ek:
ST AN4076

[FxDev]

@seyityildirim -5V şansımız olacaksa çok daha güzel ve kolay çözümlerimiz olabilir ama izolasyonsuz besleme ile uğraşırken 5V ürettiğimize şükreder hale geliyoruz
Nasıl ilerlemek istiyorsun bu konuda, tek besleme mi çift besleme mi?

[seyityildirim]

@Cemre. hocam Ltspice vardı zaten o yüzden hemen denedim. Devre ve sonuç





sonuç gayet güzel

Proteus'u bırakalım mı

[Cemre.]

Analog simulasyon için bence evet. Ama sorun onunla ilgili olmayabilir. Kullandığınız op-amp'ı incelemedim ama LT1677 rail-to-rail single supply opamp. Bu yüzden bu sorunu yaşamadınız. Muadili TR'de MCP6021 kullanılabilir.

AD706 için spice modeli mevcutmuş. Onu LTspice'a ekleyip deneme yapabilirsiniz.

[seyityildirim]

@Cemre.  hocam ben bu yaz LTspice yi kullanmaya başladım. Neredeyse sadece LT entegreleri var programda ve Türkiye'de pek bulunan entegreler olmadığından proteus'a dönüş yapmıştım. Proteus'un grafik çizimi spice tabanlı diye biliyorum. Hatta ayarlarda spice settings kısmı var oaradan parametre değiştirilebiliyor.
Proteus'ta bahsettiğiniz MCP6021 deneyip sonuçları atayım birazdan.   

[seyityildirim]

MCP6021 in negatif beslemesini toprağa çekip aynı devreyi denedim ve gayet güzel çalışıyor. Demek ki sorun opampın rail to rail olmamasındaymış

@Cemre.  hocam yardımlarınız için teşekkürler

[frederic]

ACS712 gibi bir entegre kullanmak daha konforlu bu tarz işler için.

[Eren Eraslan]

ACS712 gibi bir entegre kullanmak daha konforlu bu tarz işler için.

bu tarz entegreler ortamın manyetiğinden etkilenip değeri manipüle etmez mi hocam?

[seyityildirim]

@FxDev hocam mesajınız sonradan görünüyor. bu yüzden geç cevap veriyorum. Tek beslemeyle devam etmek istiyorum. küçük bir devre olması gerekiyor. tek beslemeyle iyi çalışabilen MCP6021 entegresi şimdilik güzel duruyor.

ACS712 gibi bir entegre kullanmak daha konforlu bu tarz işler için.

ACS712 genelde kit olarak satılıyor ama yine de entegre olarak satılan yerler var. direnç.net te şuan 20Amper destekleyen entegresi 10TL civarında. Oysa MCP serisi entegreler 1TL civarında. Dolayısıyla MCP şimdilik üstün duruyor.

[frederic]

ACS için sağlam bir besleme varsa kullanımı çok güzel, çünkü çevresinde ufak bir filtre kondansatöründen başka bir şeye ihtiyaç duymuyor. Ayrıca izole bir yapısı var.  Şönt dirençli opamplı yükselteçler elbette çözümdür, fakat pasif elemanların kalitesi,töleransı, ısı grafikleri, pcb çizim detayları vs. vardır. Özetle tercihe bağlıdır.

Eren ACS analog bir yapıda ve kararlı bir malzeme. Çıkışındaki salınımlar mv seviyesinde ve elbette salınımlar var. Ben çıkışını true rms olarak okuyup gayet iyi sonuçlar elde etmiştim. İsterseniz alçak geçiren filtre de bir çözüm olabiliyor tabi.

[seyityildirim]

@Cemre.  ve @FxDev  hocam. Şimdi bu yaptığım simülasyonların çalışması için referans noktası gerekli olduğundan priz olarak modellediğim AC gerilimin nötr hattına gnd birleştirmiş oldum. yukarıdaki resimlerde görünecektir. Peki bu gerçek devrede nötr ile toprağı birleştirecek miyim? buna sıfırlama olayı deniyor sanırsam ve bu tehlikeli değil mi? şu referans alma işini zaten tam çözemedim

cevap veren herkese şimdiden teşekkürler..