MicroAmper okuma

[fatihsel]

Merhaba,

Bir projem için çok düşük düzeyde 12V' da  100uA  ile 800ua arasında akım üretip sonra bunun gerçekten kaç amper olduğunu ölçmem gerekiyor.

Arduino ve MCP4921'i kullanarak çok düşük voltaj üretiyorum. Fakat ürettiğim akımı tekrar okuyup ölçme konusunda başarılı olamadım. MCP4921 ile çevirerek ürettim akımı LM324'e girerek daha sonra bundan alacağım çıkışla arduino ile öçüm yapabileceğimi söylediler ancak LM324'ün kullanımı konusunda pek başarılı olamadım.

LM324 ile bu mümkün mü? yoksa başka birşeyler araştırmalı mıyım?

[Klein]

Tasarım biraz yükünüze ve Referans geriliminize bağlı
akım kaynağına bağlayacağınız yükün en yüksek ve en düşük direnci nedir?
Yük akım kaynağı ile GND arasına mı bağlanmak zorunda? Yük ile GND arasında 5-6K direnç olmasında sakınca var mı?
Kullandığınız ADC'nin referans gerilimi nedir?

eğer yük direnciniz 112.50 KOhm'dan büyük olmayacak ise ( Referansın 5V olduğunu varsayıyorum) opamp kullanmanıza gerek kalmayabilir. ( ADC'nin giriş empedansını ihmal edersek).

Öncelikle akım sabitleme ve ölçme işini bir kenara bırakın. Öncelikle 0-12v Arası gerilim üretmeye odaklanın. Şimdilik Ölçü aleti iel ölçseniz de olur. MCP4921 in veri sayfasında "Bipolar operation" başlığı altında işinize yarayacak şema var.
R1'in "VREF" olarak işaretlenmiş ucunu GND'ye bağlayın. Opamp'ı 15V ile besleyin , gerektiği kadar kazanç verin.

Bunları yapıp 0-12 ( tam 0 olmayabilir)  arası gerilim elde ettiğinizde tekrar konuşalım. 

[Erol YILMAZ]

@fatihsel
Şema koyarsan daha iyi olur.
Olculmeyecek seyler degil.

[fatihsel]

Aslında yapılacak şeyi anlatayım. 12V/1A kaynaktan,  100uA-800uA aralığındaki dc akım insan bedeninden elinde probe ile verilecek. Verilen akım ortalama insan bedeninde ortalama 10K(Bu kişinin vücudunda bulunan su oranın göre değişiyor) dirence maruz kalıp ayak topuğundan bağlı diğer probe'den çıkacak. Bu da ilgili bağlanan sinirlerde ısıyı çok düşük düzeyde yükselterek bir şeyler yapacak(burayı ben de tam bilmiyorum)

http://www.speedlimit88.com/arduino/adc2dac/

MCP4921 ile yukarıdaki gibi devreyi yaptım dedim. İstediğim voltaj referansını arduino ile digital olarak belirleyip mcp4921'e gönderip örneğin 0,1V referans voltajı üretiyorum. MCP'de kullanılan referans voltajı ise 5V.. Ancak benim insan bedeni üzerinden geçireceğim akımın kaynağı 12V/DC olacak. Bu 12VDC kaynağı işte ayarlayabileceğim bu 0.1V/0.2V gibi referans voltaj sayesinde istediğim akıma düşürüp arduino ile ölçerek daha sonra insan bedeni üzerinde akmasını sağlamak istiyorum.

Akımı okumak için şöyle 2 tane örnek burdum. Buradaki mekanik ölçüm aleti yerine arduino girişini kullanabilir miyim?
http://www.electronicecircuits.com/electronic-circuits/micro-ampere-meter
http://www.electroschematics.com/6928/acdc-microammeter-circuit/

1. olanda LM741 kullanılmış.
2. olanda TL074 veya CA3130

Bunları referans alarak nasıl bir çalışma üzerinde devam etmeliyim.

@Klein voltajı bahsettiğim gibi ürettim.

[Klein]

Akımı ve ölçümü unutun. Çıkış gerilimini 0-12V arasında değiştirebiliyor musunuz?  Cevabınızdan tam olarak çıkış geriliminizin ne olduğunu anlayamadım.   
10K yükten 800uA akım geçirebilmek için en az 8V gerilime ihtiyacınız var. Öncelikle ayarlı gerilimini 0-12V aralığına çekebilmeniz gerek. 

[Erol YILMAZ]

Anladigim kadariyla Akim kaynagi tasarlamaniz lazim.
Gerilim kaynagi degil...

[tekosis]

Allegro hocama katılıyorum. Şu eleman işinizi görür gibi
https://www.google.com.tr/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADL5315.pdf&ved=0ahUKEwjjjv_kovjVAhVOK1AKHavrAeoQFghOMA4&usg=AFQjCNH2hxoPS-xM2mLTn9Xf9hODidqn9A


Gerisi voltaj okuma.

[Klein]

Anladigim kadariyla Akim kaynagi tasarlamaniz lazim.
Gerilim kaynagi degil...

Gerilim kaynağı yapmadan akım kaynağı da yapamaz. Yük üzerinden akım iki şekilde değişir. Ya yük değişir ya da gerilim.
Önce ayarlı gerilim kaynağı sağlanmalı ki , akımı değiştirebilsin.   

[fatihsel]

@Klein ok unutuyorum şimdilik dediğiniz gibi. 0-12V üretebiliyorum. Şimdilik arduiondan SPI ile istediğim voltaj için gereken değeri digital olarak MCP4921'e gönderiyorum. MC4921 kendi üzerinde referans olarak girilen 12V'u gönderdiği dataya göre istediğim voltaja çekiyor.

Buradan sonra ne yapacağız?

[Klein]

GND ile ADC girişi arasına 5K direnç bağla. 0-12V kaynağınla ADC girişi arasına   10 Pot bağla ( Bu direnç vücut direncini temsil ediyor).

Direnç değerini 10k'ya ayarla. DAC gerilimin 0-12V arasında gezindikçe yük üzerinden 0-800mA arası akım geçecek.  ADC girişinde ise   0-4V arası gerilim göreceksin.

şimdilik Akımın gerçek değeri önemli değil.  Hesaplamalarla uğraşmayın. ADC'den okuduğumuz değeri sabit tutmaya çalışacağız.

Potu çevirdiğinizde ADC'den okuduğunuz değer değişecek.  Kendinize bir nokta belirleyin. Örneğin  512. ADC'yi bu değerde tutmaya çalışacaksınız. Eğer ADC'den okuduğunuz değer 512'nin altında ise, DAC çıkışını birer birer artırın. Ta ki ADC değeri 512 olana kadar. Fazla ise aynı şekilde ADC den okuduğunuz değer, sizin istediğinize eşitlenene kadar ufak ufak azaltın.

[ibra]

Şöylebişey heralde

https://learn.sparkfun.com/tutorials/photocell-hookup-guide

[Erol YILMAZ]

Amaç Mcu'dan belirlenen akımı Rload üzerinden akıtmak ise, bu çekme (sink) veya basma (source) mantığı ile yapılabilir.

Çekme(sink) devresi daha basit olduğu için onu baz aldım...

basitçe SET gerilimine ihtiyaç var. Bu da Mcu'dan DAC ile yada PWM-DAC ile gerilim üretilir ve Vset noktasına uygulanır...
DAC'tan 5V ürettiğimizde çıkış akımı 1000uA olsun istiyorsak, Rset yerine 5K koyarız...

Bu durumda Rload dediğimizde insan bedeni oluyor....



Akan akımı ölçmek için ise bu opampın - geribesleme pininden bir BUFFER (OPAMP) ile gerilim alınır ve ADC ye taşınır...

Baska bir ornek:
http://www.daycounter.com/Circuits/Current-Servo/Current-Servo.phtml

[fatihsel]

ADC olarak ne kullanmalıyım? TR'de kolay bulabileceğim.

[Erol YILMAZ]

10 bit ADC yeterli olabilir....


1000 uA lik kaynağı 1uA çözünürlükle okuyabilirsin...
Temizlenmiş çözünürlük, (hadi olsun) 5uA

Bu işe yeterli bir değer mi?

Daha çok çözünürlük için MCP3421 deneyebilirsin.

[fatihsel]

Marka/model verebilirsiniz ADC için.. Söyleyeceğiniz model adc üzerinden, datasheetinden, örneklerinden olayı daha iyi anlarım.