caxapa.ru :: Покритикуйте схему. Может есть решение лучше?

Tech2 (25.05.2012 09:45, просмотров: 15621)

Покритикуйте схему. Может есть решение лучше? Задача такая: Нужно измерить ток +/-20мА или напряжение в диапазонах I=+/-20мА, U=+/-10В и U=+/-100мВ. Напряжение смещения может быть от 0 до 20(27)В. Желаемая допускаемая погрешность измерения +/-0,25% (допускается заводская калибровка по двум точкам, т.е. наклон характеристики, в каждом из диапазонов при нормальных условиях). Рабочий диапазон температуры -30...+70C. Потребление по AREF до 100мкА. Ограничения: устройство батарейное, низкая цена, малые габариты.

Ответить

- делал подобное. ставил INA118 (тройка с защитой от перенапряжений) повторителем, по её выходу делитель на 3:1 из 4-х одинаковых резисторов, а дальше CS5524. питалось не от батарейки, но всё в Ваших силах - Vit(25.05.2012 14:23)
  - Спасибо. Его я проглядел. Дорого, но буду знать. - Tech2(25.05.2012 19:59)
    - Она стОит дорого, потому как древняя, как гуано мамонта. Есть удобрение посвежее: INA226 or INA230. - USSR(25.05.2012 21:52, )
      - INA230 не проходит по точности из-за температуры, и обе они имеют низкое входное напряжение, т.е. нужен низкоомный (<=4Ом) шунт с низким ТКС (он дорогой). Ну и из-за низкого сопротивления шунта возникают проблемы с его коммутацией, с сохранением Tech2(59 знак., 25.05.2012 23:04)
        
        Ну и запросы у вас - Make_Pic(26.05.2012 02:32)
- И еще нужно защитить от дурака шунт. Думаю поставить два NSI45020 параллельно. Что скажете? - Tech2(25.05.2012 13:24)
  - падение напряжения не смущает? - koyodza(25.05.2012 13:29)
    - Смущает конечно. Но что с дурака взять:) - Tech2(25.05.2012 13:37)
      - я ставил супрессор на 5,1В и тонкие дорожки к шунту - lexxx-lexxx(25.05.2012 13:45)
- посмотрите current sense усилители - koyodza(25.05.2012 12:49, ссылка, ссылка)
  - Видеть их уже не могу:). Либо цена большая, либо питание не подходящее. Хотя, может чего и пропустил. - Tech2(25.05.2012 13:01)
    - какое питание нужно? И какая цена? Нужно помнить, что здесь не потребуется куча прецизионных резисторов и настройка, это тоже деньги - koyodza(25.05.2012 13:02)
      - Питание 2,5В (с натяжкой 2,7В), питаться от цепи в которой измеряется ток нельзя (нужно обеспечить минимальные утечки). Количество прецизионных резисторов, с учетом измерения напряжений, особо меньше не станет. Подстроечники - путь к расстрелу:) - Tech2(25.05.2012 13:13)
        
        ещё у TI можно поискать, там есть с 3В питанием и даже встроенным АЦП совсем недорого, по цене прецизионных операционных усилителей - koyodza(25.05.2012 13:28)
        
        если всё равно рассматриваете вариант применения DCDC, то почему бы просто не поднять питание до 5В и не поставить AD8210 или подобную? Требования к точности резисторов при использовании такого решения или Вашего варианта сильно отличаются - koyodza(25.05.2012 13:22)
        
        Питание от DCDC основное, но при его отсутствии прибор должен питаться от резервной батареи и продолжать нормально функционировать. Tech2(89 знак., 25.05.2012 13:31)
        
        шунт нужен в любом случае, если хотите измерять ток. Только при дифференциальном усилителе на россыпи ещё нужна куча резисторов с точностью более чем на порядок выше - koyodza(25.05.2012 13:33)
- Не понимаю чего-то? Любой сигма-дельта от 3V питания всяко держит синфазное 1.5 вольта. На каждый вход делитель 1:20, и всех делов. General(25.05.2012 12:24 - 12:33)
  - Так от входного тока 20мА, с шунта, останется 50мВ. Великовата погрешность измерения. - Tech2(25.05.2012 12:56)
  - из-за разброса номиналов делители дадут разные коэффициенты. В результате будет очень плохое подавление синфазного сигнала, и соответственно точность измерения малого дифференциального сигнала - koyodza(25.05.2012 12:47)
    - Калибровать при 2 значениях входного напряжения. А резисторы 1% и 5ppm/C стоят недорого. - Andreas(25.05.2012 14:03)
      - покажите недорогие 5ppm резисторы - koyodza(25.05.2012 14:11)
        
        Лет 5 назад в Нижнем Новгороде(??) неоднократно брали по 8рублей при заказе в сотню штук. Но делали они полтора месяца!! - Andreas(25.05.2012 14:15)
        
        понятно, можно считать что нету их - koyodza(25.05.2012 14:16)
        
        ?? Может и сейчас делают по сравнимым деньгам. Но так тяжко было с ними работать... - Andreas(25.05.2012 14:19)
    - Это вопрос ТКС. Можно ведь подстроечник маленький поставить в нижний резистор. Но действительно, развязку поставить проще и дешевле. - General(25.05.2012 12:53)
      - у него слишком маленький сигнал на фоне большого синфазного. Подстроечниками ничего не добьётесь - koyodza(25.05.2012 12:56)
        
        Он же разрешает применять "заводскую калибровку по двум точкам". Если сохранять коэффициенты калибровки в EEPROM, то подстроечники не нужны.. - USSR(25.05.2012 13:10, )
        
        желаемую точность при указанных значениях синфазного и дифференциального сигналов этим способом всё равно не получите - koyodza(25.05.2012 13:23)
        
        Не понял? Почему это? Есть же фольговые резисторы Vishay (VHP202Z,VHA412Z) и отечественные (Р2-67) с точностью от 0,005% и с ТКС от 0,2 ppm/C. ТС этого должно хватить c запасом.. - USSR(25.05.2012 13:41, )
        
        про цену резисторов 0,005 не забывайте, прецизионный ОУ или АЦП может оказаться дешевле одного резистора - koyodza(25.05.2012 13:56 - 13:59)
        
        Ну, ему не обязательно 0,005%. Для делителя 20:1 и точности 0,25% ему достаточно резисторов с точностью 0,25%/20 = 0,01%. Это стОит уже вполне "обычных" денег.. :) => USSR(80 знак., 25.05.2012 14:12, )
        
        всё-таки придётся еще поделить, поскольку делителей два. Ваше предложение стоит около $20 за комплект из четырёх резисторов. Гениально :=) - koyodza(25.05.2012 14:14)
        
        И, кстати, на заметку => USSR(185 знак., 29.05.2012 11:08, )
        
        не решают: нужно не забывать о сопротивлении источника сигнала - koyodza(29.05.2012 11:29)
        
        От влияния температуры это не спасает. - Tech2(25.05.2012 13:14)
        
        Для калибровки по температуре можно применить интегральный термометр и корректировать измерения с учетом его показаний. Цена вопроса 0,7$ => USSR(116 знак., 25.05.2012 13:53, )
        
        цена вопроса многотемпературной калибровки будет на пару порядков выше - koyodza(25.05.2012 14:00)
        
        разброс ТКС обычно очень мал, а потому раельная калибровка по температуре может и не понадобится - lexxx-lexxx(25.05.2012 14:04)
        
        это так пока речь идёт об относительно больших погрешностях - koyodza(25.05.2012 14:13)
        
        Нифига, у прецизионных резисторов из одной партии в пределах допуска, а то и выше(у некоторых производителей) причем в обе стороны пляшет именно ТКС. Проверялось неоднократно при поиске нормального поставщика. - Andreas(25.05.2012 14:07)
- Есть вероятность, что даже с 0.1% резисторами не вытянуть КОСС в таком диапазоне. Пробовал подобную схему с 1% резисторами и при Vcm = 10..14 В данные плавали недопустимо пришлось схему менять. - Точка опоры из дому(25.05.2012 10:28, )
  - Сам боюсь. Есть вариант INA148, но очень бы не хотелось. - Tech2(25.05.2012 11:25)
    - Еще не нужно забывать про шум таких решений. У той же INA148 он аж 880 нВ/корень из Гц. - Леонид Иванович(25.05.2012 11:47)
      - Похоже, что придется отвязываться от земли и ставить DC/DC. Батарейное питание - резерв, хоть и длительный. - Tech2(25.05.2012 12:07)
        
        зачем dc-dc? питайтесь от петли :) а если допустима калибровка, так наверх вообще можно поставить мелкий проц с 12битным ацп, типа stm8L, 0,5% получите даже без калибровки и внешней опоры. - AVF(25.05.2012 14:58)
        
        Петля есть, а тока может и не быть. МК и АЦП жестко заданы, программа готова на 99%. Требуется добавить функционал в приборчик. - Tech2(25.05.2012 19:42)
        
        Ну Вам же уже посоветовали поставить готовые измерители от TI. INA226, INA230 работают от 2.7 [В] => USSR(32 знак., 25.05.2012 19:48, )
- ток для DA1 слишком уж близок к минимальному. Snaky(51 знак., 25.05.2012 10:04)
  - Это было на 3В, упустил. Да, снимаются. - Tech2(25.05.2012 11:23)
- Огласите требования к точности. И ещё - сопротивление 1 МОм с точностью 0,1% это прекрасно. Научите, как на печатной плате (ПП) сопростивления 1 ГОм (10^9) достичь? - AU08(25.05.2012 10:01)
  - Так потому и просил критики. Требования по точности указаны +/- 0,25%. Может идею подкинете? - Tech2(25.05.2012 11:20)
- емкостей блокировочных очень мало - lexxx-lexxx(25.05.2012 10:00)
  - Это только часть схемы. - Tech2(25.05.2012 11:33)
  - для батарейного питания вполне, как мне кажется - Snaky(25.05.2012 10:06)

Схемы, платы, компоненты