DC motorlarda akım ölçümü ne şekilde yapılır? Merak ettiğim şey bu işin usulü ve püf noktaları nedir? Yani temel olarak, H köprüsü veya fırçasız motorlar için eviricinin (inverter) altına bir şönt direnci koyacağız. Bu direnç küçük olacağından (daha doğrusu, küçük olması gerektiğinden) buradan okuduğumuz gerelimi kuvvetlendirmek gerekiyor. Kafamı karıştıran nokta da aslında burası.
Yani aslında sorum şu: Opamp devresi ne şekilde tasarlanmalı? Tek beslemeli ile bu işi halledebilir miyiz yoksa negatif besleme şart mı? Anladığım kadarıyla, tek beslemeli çalışmada ilk dikkat edilmesi gereken şey input common mode range. Bunun toprağı da kapsaması gerekiyor ki bu genelde toprağın 0.3 volt kadar falan altına inebilmek demek. Ayrıca input offset voltage'ın da düşük olması gerekiyor. Peki, bu durumda giriş 0 iken (mesela motor akım çekmezken), opamp çıkışı da 0 mı olur? Aslında elbette ki input offset voltage sebebiyle 0 olmayacak ama yani 0'a (negatif beslemeye) yakın değer alabilir mi?
Son olarak, bu iş için önerebileceğiniz kolay bulunur opamp'lar var mıdır? Mesela LM358 olur mu? Dokümanında tek beslemeli çalışabileceği yazmış ve input common mode toprağı kapsıyor.
Bu arada, 10 A ve altındaki akımlardan bahsediyorum.
Ben bu iş için LM358 kullandığımda başarılı olamadım. LM324 ile yapıyorum. Aynı tasarım lm324de daha stabil çalışıyor. (Sebebini tam bilmiyorum.)
Motorun sebep olduğu parazitler ve gnd gürültüsü opampda kaymalara sebep oluyor. Şimdi ACS712 30A getirttim. ölçümü sistemden izole bir şekilde power hatından yapmayı düşünüyorum. Böylece daha temiz bir takip olacak.
@Tagli Rşönt değeri nedir? Ona göre opamp seçmek lazım. Küçük akımlarda Giriş offset voltajı çok sorun oluyor.
Alıntı yapılan: learner - 16 Nisan 2014, 15:47:33
Ben bu iş için LM358 kullandığımda başarılı olamadım. LM324 ile yapıyorum. Aynı tasarım lm324de daha stabil çalışıyor. (Sebebini tam bilmiyorum.)
Motorun sebep olduğu parazitler ve gnd gürültüsü opampda kaymalara sebep oluyor. Şimdi ACS712 30A getirttim. ölçümü sistemden izole bir şekilde power hatından yapmayı düşünüyorum. Böylece daha temiz bir takip olacak.
çıkışa gene bir filtre kullanın çok stabil çalışıyor
Şönt direncine henüz karar vermedim. İki farklı düzenek için aynı kartı kullanıp sadece üzerindeki dirençleri farklı yapmayı düşünüyorum. Tahminimce motorlardan biri 5 A, diğeri ise 300 mA çekecek. Elbette küçük motor için kart biraz abartı olacak ama önemi yok, zaten toplamda 2-3 tane üretilecek. İşlemci 3.3 volt ile çalışan PIC24HJ12GP201 olacak, o yüzden girişleri ona göre ayarlamam gerek. Devrede 5 volt beslemesi de olacak. Bir ihtimal, opamp'ın pozitif beslemesini 5 volt alabilirim. Elimde 0.022 ve 0.1 ohm'luk taş dirençler var. Sanırım onları kullanırım.
Alıntı yapılan: Tagli - 16 Nisan 2014, 18:14:28
Elimde 0.022 ve 0.1 ohm'luk taş dirençler var. Sanırım onları kullanırım.
taş dirençe hiç girme bence değerleri çok çabuk değişiyor
Fiyatı biraz tuzlu olsa da LMD18200 gibi yük akımı bilgisi veren çipleri düşünebilirsin.
Current monitor diye ararsanız çok bilgi var. Özelikle eski opamp katolog larında örnekler mevcut.
Low side current mönitor yapmak için rail to rail input/output opamplar ı tercih edmekte fayda var.
MCP6022 gibi.
High side de ölçmek isterseniz hazır current monitor ler mevcur INA139 INA138 gibi.
INA138 i ısıs te çalıştırma şansınızda var.
Alıntı yapılan: learner - 16 Nisan 2014, 15:47:33
Ben bu iş için LM358 kullandığımda başarılı olamadım. LM324 ile yapıyorum. Aynı tasarım lm324de daha stabil çalışıyor. (Sebebini tam bilmiyorum.)
konu ile tam ilgili değil ama ..... çim malı 2kv upsde çıkış korumasında görmüştüm kartı biraz inceleme fırsatım olmuştu görünüşte 2 opampı kullanılıyordu nedendir acaba demiştim... heralde boyut sorunları yok birde üretim fazlası bolca lm324leri vardır vs... diye düşündüm 1 ihtimal daha varmış....
Alıntı yapılan: skara1214 - 16 Nisan 2014, 18:51:08
taş dirençe hiç girme bence değerleri çok çabuk değişiyor
Taş direnç yerine ne kullanabilirim?
Parallel karbon direnc toplulugu.
http://www.digikey.com/product-detail/en/WSL5931L2000FEA/WSLN-.0002CT-ND/1884900 (http://www.digikey.com/product-detail/en/WSL5931L2000FEA/WSLN-.0002CT-ND/1884900)
50 amper gibi bir değeri ölçerken, böyle bir direnç kullanmıştık .
Alıntı yapılan: Tagli - 16 Nisan 2014, 23:39:39
Taş direnç yerine ne kullanabilirim?
Eski bir avometre içinden sökülebilir belki. Ama benim tavsiyem bulabilirseniz "Hall Effect-Based Linear Current Sensor IC" ile yapın. örn:http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-10PCS-ACS712-20A-ACS712-712-sop-8-ACS712ELCTR-20A-T/691395088.html (http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-10PCS-ACS712-20A-ACS712-712-sop-8-ACS712ELCTR-20A-T/691395088.html)
ACS sensörler Ok, kullanımı gayet basit. ve gayet de güzel sonuç alıyorsunuz.
http://www.teknikyazi.com/acs712-allegro-akim-sensoru-incelemesi.html (http://www.teknikyazi.com/acs712-allegro-akim-sensoru-incelemesi.html)
Ancak ACS lerin çözünürlüğü 100 mA. ve devamında fiyatları + Allegro firmasının temin süreleri çok fazla.
ALternatif Şart!
Şu şönt direnci doğru düzgün okuyup daha yüksek çözünürlük elde edebileceğimiz aha bu opamplı devreyi kur senin iş tamamdır diyebilecek birinin artık çıkması gerekiyor ;D
Tagli hocamında dediği gibi, simetrik besleme gerektirmeyen, piyasada rahat bulunabilen vb..
Hazırcı diyebilirsiniz beleşci diyebilirsiniz ama nedense bir türlü opamplarla yıldızım barışmadı :(
Elimde aşağıdaki ilandaki Şöntler var, bunlarla bir türlü sağlıklı sonuç elde edemedim.
https://www.picproje.org/index.php/topic,52627.0.html (https://www.picproje.org/index.php/topic,52627.0.html)
TI, Freescale, Microchip, AD gibi firmaların motor sürücüler konusunda sayısız uygulama notu var. Bunların nerede ise tamamında şönt direnç üzerinden opampla akım okuma devreleri mevcut.
Ben de daha önce yaptığım dc motor kontrol devrelerinde şönt kullanıyorum.
Bir gün precision opamplarda LM358 kadar ucuz olursa onları kullanacağım.
Gerçi LM358 ile şönt ölçümü stabil sonuç vermiyormuş!
Müşteri de bunlardan çok memnunuz diyordu,
Kafam karıştı şimdi.
Ayrıca taş direnç kullanamazsak ne kullanacaz ?
Yurtdışından Low inductance & drift direnç mi arayacaz ?
Sistem bu noktaya bu kadar bağımlı ise çok mükemmel kontrol sistemi kurmuşuzdur diye düşünürüm.
Hayatta herşey %1-2 kayabilir :)
Ölçü aleti yapıyorsak precision altyapıya ok derim.
Aksi halde bu dipsiz koyuyu taşlamanın esprisi nedir ?
Misal terazi yapsak LM358'i kullanamayız !
Gerçi "Correlated double sampling" tekniği ile bunu başaranlar da varmış.
ADC çözünürlüğü yeterince yüksekse ve ADC yi tam skala kullanma zorunluluğu yoksa ofsetin önemi yok.
Bakkal terazisinin kefesi boş olduğu halde de göstergesinde bir şeyler gösteriyorsa bunu not edip her defasında bunu ölçülen değerden çıkarttıkmı ofsetin önemi kalmaz. Örneğin TI'ın işlemcileri bunu donanımsal olarak da yapabiliyor.
Yeterki tek sorun ofset olsun.
LM358 ile 20Khz PWM sinyalle anahtarlanan motor akımını H köprüden izlemiştim. Gerçi ben akımı DC değil de AC olarak izlemiştim kare dalga cevabı kötü olduğu için daha sonraları çift beslemeyle çalışa TL084 gibi opampları uzunca süre kullandım.
Direnç konusuna gelince, 3A motor sürücülerde 1/4w dirençlerden 10 tanesinin paralel bağlanıp kullanıldığı profesyonel cihazlar (yazıcılar) gördüm.
Arızalı cihazlarda tüm dirençler kavrulmuş geliyordu.
Eğer akım sense işi ölçüm için değil de koruma için gerekiyorsa MOS RDS direncini ölçmek işi kısmen basitleştirir.
Breadboard üzerinde sabit gerilimle birkaç deneme yaptım. LM358 tek beslemeyle çalışırken fena değil ama mesela giriş 5-10 mV civarında iken doğrusallığını kaybediyor gibi. Yaklaşık olarak 2 ile çarpan bir devre kurdum, 10 mV girişe 16mV çıkış verdi. Negatif besleme ile de sonuç pek değişmedi.
OP07 tek besleme ile tam anlamıyla saçmalıyor ama zaten datasheet'te tek beslemeden bahsedilmemiş, bir beklentim yoktu ama sadece bir deneyeyim dedim. +-5 V simetrik besleme ile ise mükemmel sonuç verdi.
Seri üretime gitmeyeceğim için görece pahalı olan ICL7660 pek sorun çıkarmayacak sanırım. Bu durumda sanki OP07 + ICL7660 ikilisini kullanmak mantıklı gibi gözüküyor. Anladığım kadarıyla iki opamp arasındaki en belirgin fark input offset voltajı.
Piyasada çok farklı özellikte LM358 var hepsinin karakteristiği birbirinden farklı. Her marka birbirinden farklı hatta aynı markanın farklı serileri bile farklı özellik gösteriyor.
Benim de tavsiyem INA139 kullanmanızdır. Temelinde bir opamp ama bu işler için çok uygun. High side ölçüm yapıyor elektriksel gürültülerden pek etkilenmiyor. Uygun direnç değerine göre birkaç amperle 50 amper arasında ölçüm yapabilirsiniz.