60mV/3000A şönt ile dc akım ölçümü

[neccarzade]

Merhabalar,
Elimde 60mV/3000A'lik bir şönt direnci mevcut. yüksek akımlı bir redresörün dc akımını ölçmem gerekiyor. Bu ölçümü izoleli bir şekilde yapmam gerekiyor. İzolasyon kısmını analog izolatörlerle yapmayı düşünüyorum. Kafama takılan kısım normalde AC gerilim ölçerken bir offset gerilimine ihtiyaç duyuyoruz ve ölçümde o değeri hesaba katmıyoruz. DC olduğundan şönt direnci için de ayrıca offset gerilimi oluşturmam gerekiyor mu acaba? yoksa direkt olur mu?

[z]

Sontten gecen akimin yonu degismeyecekse ofsete gerek olmaz.

[neccarzade]

Teşekkür ederim @z üstadım. akımın dc olacağından ötürü tek alternansta olacak.

[Erol YILMAZ]

60mV 3000A dersen,
20 uV/A lik bir çözünürlüğün olacak.
Oncelikle Opampin ciddi Precision olmali.

Bu sinyal icin Opamp cikisini 5v olarak olceklendirsen;

5v/3000 = 1.67mv/A lik cikis alacaksin.
Cogu  Rail to Rail olanlarda dahil olmak üzere opamplar ilk 50mV'u duzgunce veremez. Senin uygulamanda da bu min cikis hatası ilk 30A'lik kısmı bozar anlamina geliyor.

Bu sebeple opampin - beslemesini -250 mV
olacak sekilde yapman çok faydali olur.
Bunu yapabilirsen opampin girişi de cikisi da rahat calisir.

"Single supply" sartlarinda olsa bile beslemeyi bu sekilde ayarlamak mümkün.

Opamp onerim TSZ121;
Çok kanalli dersen TSZ124 gibi 4 kanalli paketi.
Ciddi precision ve Rail to Rail bir model.

Tabi bu kadar güzel olculmus sinyali Analog opto ile aktarmak mumkun olmayacaktir.

O halde shunt'un oldugu yerde adc ile olculup diğer tarafa opto ile gonderilebilir.

[neccarzade]

@Erol YILMAZ hocam değerli bilgiler için çok teşekkürler. Analog optoyla olması zor diyince biraz kafam karıştı açıkçası. Sinyali belirli oranda kuvvetlendirip (10-20 kat) HCNR200-201 gibi analog izolatörlerle iletmeyi düşünüyordum. yazılımsal olarak da aynı oranda bir dönüşüm yaparım diye planlamıştım. böyle bir yöntem çözüm olabilir mi acaba?

60mV 3000A dersen,
20 uV/A lik bir çözünürlüğün olacak.
Oncelikle Opampin ciddi Precision olmali.

Bu sinyal icin Opamp cikisini 5v olarak olceklendirsen;

5v/3000 = 1.67mv/A lik cikis alacaksin.
Cogu  Rail to Rail olanlarda dahil olmak üzere opamplar ilk 50mV'u duzgunce veremez. Senin uygulamanda da bu min cikis hatası ilk 30A'lik kısmı bozar anlamina geliyor.

Bu sebeple opampin - beslemesini -250 mV
olacak sekilde yapman çok faydali olur.
Bunu yapabilirsen opampin girişi de cikisi da rahat calisir.

"Single supply" sartlarinda olsa bile beslemeyi bu sekilde ayarlamak mümkün.

Opamp onerim TSZ121;
Çok kanalli dersen TSZ124 gibi 4 kanalli paketi.
Ciddi precision ve Rail to Rail bir model.

Tabi bu kadar güzel olculmus sinyali Analog opto ile aktarmak mumkun olmayacaktir.

O halde shunt'un oldugu yerde adc ile olculup diğer tarafa opto ile gonderilebilir.

[fide]

Voltajı frekansta çevirip opto ile atarsanız nasıl olur?

Ya da izole olmayan bir mcu ile adc okuyup seri porttan data olarak basın, hızlı bir opto ile yalıtım yapabilirsiniz. Hatta datayı 9600, 19200 baudrate ile optoya basabilirsiniz.

[neccarzade]

@fide hocam bu kısmı tam olarak anlayamadım açıkçası?

Voltajı frekansta çevirip opto ile atarsanız nasıl olur?

Yazılımda haberleşme vs'ye olabildiğince az yüklenmek istiyorum. Çok hakim değilim maalesef . hiç olmazsa mecburen girişicez onlara da.

Ya da izole olmayan bir mcu ile adc okuyup seri porttan data olarak basın, hızlı bir opto ile yalıtım yapabilirsiniz. Hatta datayı 8600, 19200 baudrate ile optoya basabilirsiniz.

[fide]

Lm231 ve Lm331 gibi voltaj frekans çevirici entegreler var. Kullanmadım ama uygulanan voltaj belirli  aralıkta frekansta dönüştürülüyor. Aynı şekilde frekans to voltaj çeviriciler de mevcut. Opamp çıkışını vfc(voltaj frekans converter) ile frekansa çevirip opto ile yalıtım tekrar fvc (vfc nin tersi) ile voltaj a çevrilebilir.

[Erol YILMAZ]

@Erol YILMAZ hocam değerli bilgiler için çok teşekkürler. Analog optoyla olması zor diyince biraz kafam karıştı açıkçası. Sinyali belirli oranda kuvvetlendirip (10-20 kat) HCNR200-201 gibi analog izolatörlerle iletmeyi düşünüyordum. yazılımsal olarak da aynı oranda bir dönüşüm yaparım diye planlamıştım. böyle bir yöntem çözüm olabilir mi acaba?

Gösterge tipi bir alet yapıyorsak, doğruluk önemli ise (Class 0.1 gibi)
Analog Opto bence yeterince doğru sonuçlar üretmeyecektir.
1. Analog optonun önüne kuracağın opamplı yapının da hassas olması lazım.
2. Analog optonun sıcaklıkla kayması fazla, 60ppm/C ...
3. Analog optonun 2 alıcısı arasında üretimden üretime değişen fark var.

Doğruluk pek önemli değilse, uygulama örneğin bir motorun Aşırı akım koruması ise,
bu anlattıklarımı unutabilirsin.

[neccarzade]

Herkese Merhaba,
Konudan bir hayli zaman geçmiş ama ihtiyacı olan başka arkadaşlara da yardımcı olabilmesi adına kısaca kendi çözümümü paylaşmak istedim. Şönt direncinin çıkış gerilimi 60mV gibi çok düşük bir değerde olduğundan dolayı girişte 2 kere kuvvetlendirerek toplamda 11 kat kadar bir kuvvetlendirilmiş sinyali (sinyali rail to rail bir opamp ile kuvvetlendirmekte fayda var diye düşünüyorum. ve offset gerilimi çok düşük. Ben mcp6022 kullandım.) yani yaklaşık 660mV değerindeki gerilimi analog izolasyon entegresi olan HCNR200'ün girişine uyguladım. Burada dikkat edilmesi gereken analog izolasyon entegresinin girişine ve çıkışına çok küçük değerde bir kondansatör ilave etmek. Ben 22pF - 100pF arasında değerlerde denedim. gayet başarılı bir şekilde ölçüm alıyorum. 1kHz'lik işareti neredeyse hatasız olarak ölçebiliyorum çok şükür. şuanda tek sıkıntım boşta çalıştığında veya hiçbir şey bağlı olmadığında bir değer göstermesi. Bunun nedeni de girişteki direnç değeri ayarlamaları ve single supply yapmış olmam olabilir. Onu da yazılımsal olarak şimdilik çözdüm gibi.

[M.Salim GÜLLÜCE]

Aslında ücreti problem olmayacaksa bu tür uygulamalar için Transduserlar war.
60mv girişe karşılık ister 20 mA akım çıkışı isterseniz 5 volt yada sizin st edebileceğiniz bir voltaj değeri. 1000 Volta kadar izolasyon.

incelemenizi öneririm.