A/D zoom pe un domeniu

[Mondan]

Cum am putea masura cu ajutorul unui PIC cu A/D incarcarea unor acumulatore astfel:

 

- Pentru Pb acid putem luazona 0-15V divizat cu 3 care da 0-5V. 5V/1024=0.005V adica 0.015V  eroarea la masurarea 0...15V

 

Problema se pune, cum reusimca lele 1024 valori din A/D sale 'punem" doarpe intervalul de interes 10-15V. Aunci precizia ar fi de 3 ori mai mare.

 

Initial ideeaa pare simpla. Scadeam din tensiunea aia 10V. O inseriem cu un DZ. Dar nu e chiar asa, Ca trebuie un etalon bun de tensiune. DZ are pe el o tensiune usor variabila in functie de curent.

[one]

Dar 15mV pentru a masura tensiunea bateriei nu sunt suficienti ca si rezolutie ? . Vorbim de o rezolutie de 0.1%/LSB, o poti avea si cu un multimetru chiar performant, fara sa tinem cont de rezolutia afisajului. Chiar considerand ca eroarea este de 10 ori rezolutia minima presupun ca 150mV sunt suficienti pentru masurarea pragului de incarcare la o baterie de 12V. Tine cont ca diferentele de tensiune dintre cele 6 elemente pot fi mai mari deci nu vad critica aceasta precizie.

 

Oricum rezolvarea in sensul dorit de tine se face cu un operational in configuratie de amplificator diferential care are la o intrare o referinta (poate fi si zenner dar as folosi chiar tensiunea de alimentare, cu conditia sa fie stabilizata - printr-un divizor) si la cealalta intrare un divizor de la tensiunea bateriei.

Eroarea pe care o vei avea datorita neliniaritatii si limitarii operationalului ar putea fi mai mare decat castigul obtinut reducand de 3 ori domeniul de masura.

 

Ce te opreste sa polarizezi dioda zener cu un curent constant ? Pui dioda spre (+), generatorul de curent constant spre masa si masori tensiunea pe generatorul de curent constant.

Edited April 1, 2015 by one

[Depanatoru]

Pornind de la premiza ca nu ar ajunge precizia ADC-ului pe 10 biti , cu operational se poate translata domeniul exact daca vrei ... bineinteles nu te zgarcesti ca sa iasa mai prost . De exemplu pentru 0-5V iti trebuie tensiune duala de cel putin +-10V si asa mai departe .

Cu sursa de curent constant tot la operational ajungi daca vrei ceva calumea adica precis , ca altfel nu merita  , doar nu se va folosi schema simpla cu 1 tranzistor

Se mai poate face si oversampling la ADC , merge destul de bine

Edited April 1, 2015 by Depanatoru

[one]

Cu sursa de curent constant tot la operational ajungi daca vrei ceva calumea adica precis , ca altfel nu merita  , doar nu se va folosi schema simpla cu 1 tranzistor

 

Oricum o sursa de curent constant cu 2 tranzistoare va merge mai bine decat doar o rezistenza in serie cu dioda.

Fabricarea unei referinte de tensiune cu un operational este intr-adevar cea mai buna solutie dar exista referinte integrate compensate care costa cat un operational.

 

Probabil problema initiala era generata de faptul ca autorul topicului s-a gandit ca divizorul rezistiv pentru masura sa il inlocuiasca cu un divizor format dintr-o dioda si o rezistenta, dar solutia corecta dupa parerea mea este sa foloseasca un operational sau un comparator care sa aiba o intrare printr-un divizor rezistiv de la baterie si cealalta la un zener banal polarizat printr-o rezistenta dar de la o tensiune stabilizata (a microprocesorului de ex.).

 

La unele micro este disponibila o iesire cu tensiunea de referinta, poate au si comparator integrat. Ar mai fi necesara adaugarea unui potentiometru multitura.

 

Ceea ce ma surprinde este necesitatea unei referinte foarte precise pentru a determina starea de incarcare a unei baterii de 12V, cand producatorii dau ca si limita de incarcare 13.8-14.4V, in functie de utilizarea bateriei (tampon, deep-cycle). Avem o plaja destul de larga pentru a determina momentul incarcarii complete, caci dupa incarcare tensiunea pe acumulator tinde sa creasca brusc, deci chiar si cu o precizie de sute de milivolti se poate sesiza acest moment si nu exista riscul supraincarcarii.

 

 

[Guest iulianvalentin]

Se mai poate face si oversampling la ADC , merge destul de bine

Oversampling este o solutie destul de simpla, la 14 biti ajunge la 16384 unitati si masori foarte bine pana la 16,000 V. Edited April 20, 2015 by iulianvalentin