mr.stijntje
Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag
Hoi,
Om te beginnen voor uw gemak even een klikje naar het schema van de elektuur 1982 labvoeding.
Ik heb twee schema's ontworpen om de stroom en spanning in deze labvoeding om te zetten naar 0-5v signalen die kunnen worden uitgelezen met de ADC van een microcontroller. Dit was een kleine uitdaging aangezien de GND van de regeling aan de positieve uitgangsspanning hangt. Voor de opamps in mijn schema wil ik de al bestaande trafo gebruiken die symmetrisch ±17V levert. De GND van mijn meting is dus ook de positieve uitgangsspanning.
De schema's zijn globaal, in beide schema's ga ik nog eea aanpassen om het te kunnen calibreren.
Voor de stroommeting (over R21, een 0R1 weerstand) heb ik gekozen voor een differentiële versterker met een gain van 10. Dat wil ik op deze manier realiseren:
V2 zit dan aan de transistor kant van R21 en V1 zit aan de uitgang kant van R21.
De spanningmeting is iets lastiger, aangezien U- nu maximaal -25v ten opzichte van GND wordt. Ik heb besloten om dat op te lossen met een spanningdeler en een inverterende versterker met een gain van -1. Het schema hiervan:
Een tikkeltje verwarrend omdat U- nu boven staat, maar ik vind het zo overzichtelijk. De ingangsimpedantie van de versterker is 100k, dus heb ik de spanningdeler daarop aangepast.
Ik bedacht me net dat het voor de spanningmeting beter zou zijn om de spanningdeler aan te sluiten tussen Us- en Us+, de sense uitgangen. Dat maakt de uitlezing preciezer bij grote stromen door lange kabels.
Nu heb ik met opamps niet zoveel praktijkervaring. Beide schema's zijn volledig volgens de theorie opgebouwd. Vooral het deel met de ingangsimpedantie van de inverterende versterker ben ik niet helemaal zeker over. In het standaard schema is deze gelijk aan R1, dus dan zou mijn aanpassing kloppen. Maar het 'voelt niet goed'. Kan iemand dit bevestigen of ontkrachten?
Daarnaast: heb ik geen essentiële dingen over het hoofd gezien? Zijn er misschien nog verbeteringen mogelijk voor de precisie?
Dan nog een laatste vraag die te maken heeft met mijn regeling in de labvoeding. Is het gevaarlijk danwel mogelijk schadelijk om de grote trafo van de uitgangsspanning uit te schakelen terwijl de tweede trafo en dus het regelschema nog aanstaat? Ik zou denken van niet.
gradtje
Ja... en toen ?
Als ik U+ rechtstreeks aan de ground zie, krijg ik onwillekeurig een brandlucht in mijn neus...
Waarom wil je zo nodig de spanning inverteren, je kunt toch gewoon U+ meten middels een spanningsdeler ?
Pas heel goed op wat je met je GND doet in een schakeling als deze... als je op deze manier de GND van de voeding met dit aan elkaar knoopt begint die brandlucht wel heel erg echt te lijken 
Ga eens uit van de galvanometers die zijn getekend in het schema...
mr.stijntje
Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag
Nou, eigenlijk knoop ik zelf niets. Kijk eens naar het schema, de U+ zít al aan de GND van het regelsysteem. Nu nog via een 47ohm weerstand, maar als je je sense aansluit ook direct.
Ik wil de spanning inverteren omdat ik een spanning wil creëren die positief ten opzichte van GND is. Aangezien de spanning van -25v naar +5v moet, moet deze geïnverteerd worden. Mijn microcontroller staat straks namelijk tussen een nog te maken +5v en GND. Daarom moet ik de signalen lineair naar dat niveau krikken.
De meetinstrumentatie wordt dus niet zwevend ten opzichte van de bestaande schakeling. Het wordt namelijk gevoed uit dezelfde trafo, zijnde degene die al in het schema staat. De opamps worden precies zo gevoed als de opamps die al in het schema zitten.
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Je manier om de stroom te meten is de meest-logische aanpak. Maar kan je de spanning niet eenvoudiger zo meten:
Dat kost je een instelpotje, maar dat is sowieso aan te bevelen tenzij je precisie-weerstanden gaat gebruiken.
mr.stijntje
Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag
Thnx Pros
Ik zat ermee in mijn hoofd dat de spanning op de ingang van de opamp dan onder de voedingsspanning zou kunnen komen. (Voeding -17v ingang -25v) Ik zit nu alleen te twijfelen of dat wel zo zou zijn..
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
De niet-inverterende ingang hangt sowieso aan GND.
Daarnaast zal de opamp zijn uitgang zodanig bijstellen, dat ook de inverterende ingang gelijk is aan GND.
Misschien is het wel verstandig, om twee anti-parallel geschakelde dioden tussen beide ingangen te plaatsen. Zo ben je er zeker van dat de ingangsspanningen van de opamp --ongeacht het type-- binnen zijn ingangsbereik blijven.
mr.stijntje
Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag
Dat vind ik best een goed idee. =) Dank je.
Heeft iemand dan nog enig idee of het kwaad kan om de hoofd trafo van de labvoeding uit te schakelen? Ik wil op een of andere manier de output afschakelen als de koelrib te heet zou worden. Maar mijn microcontroller komt op de trafo van het regelsysteem dus die moet aanblijven. Onder andere om de temperatuur op het scherm te kunnen zetten maar misschien ook nog voor een fan waarvan ik nog niet zeker ben of hij erin komt.
Animal64
Dit bericht is gepost met 100% gerecyclede electronen.
Ik zou voor de stroommeting een inamp nemen en niet een differentiele versterker uit componenten. Voor een goede common mode reduction moeten de verhouding van de weerstanden behoorlijk overeenkomend zijn dwz selecteren van 1% film weerstanden. Het is eenvoudiger een inamp te nemen dan ben je met 1 externe weerstand klaar. Omdat je toch al een microcontroller gebruikt heb je waarschijnlijk 5V voeding dus je zou een relatief goedkope AD623 kunnen nemen die is rail-to-rail.
mr.stijntje
Een banaan schillen met een vork is slimmer dan een cactus pellen met een afwaskwast. ©Graafvaag
Het verschil is dat ik de opamp en de goede weerstanden al heb. Dat IC zou weer gekocht moeten worden. Een inamp is natuurlijk wel beter, maar ik denk dat ik met wat cherry-picking van weerstanden en goed calibreren ook een heel eind kan komen. Dank je voor de tip trouwens, dat IC kende ik nog niet.
pros
Prosper, yop la boum, c'est le roi du macadam (aldus Maurice Chevalier)
Voor zover ik kan nagaan, mag je de hoofdtrafo straffeloos uitschakelen. T2 kan dan wel basisstroom krijgen, maar R9 beperkt die toch tot een 3mA.