czy taki układ wystarczy żeby zrobić prosty oscyloskop na arduino?
Na wyjściu powinienem uzyskać 1/100 napięcia wejściowego, a przez zastosowanie wzmacniacza napięcie na dzielniku napięcia nie powinno ulec zmianie.
Tym sposobem powinienem dostać 1/100 napięcia wejściowego, z małym natężeniem, co powinno być idealne do wczytania do arduino. Sam układ nie powinien się też grzać. Dioda zenera i bezpiecznik są dla bezpieczeństwa gdyby napięcie wyjściowe miało przekroczyć bezpieczny dla arduino poziom
Dodał bym zenera równolegle do 1k.
Dodał bym też kondensator równolegle do diody zabezpieczającej Arduino. Zapewni on rezerwuar ładunku do układu samplującego w ADC.
Bezpiecznik to bym wolał jednak bardziej po lewej stronie. Być może jakiś sens miałyby też dwa bezpieczniki. Jeden szeregowo z 99k.
Ten co jest na dole to jednak wolałbym mieć wyzej szeregowo z 4k7. Masa bywa połączona różnymi dziwnymi drogami i może się okazać że ten bezpiecznik tak jak jest teraz to niczego nie chroni.
To tak na pierwszy rzut oka. Mogę coś jeszcze dodać ale dopiero jak dowiem się czegoś o aplikacji.
@psalek o jakiej aplikacji mówisz?
@redve mniej więcej chodzi o te pytania które już padły oraz dodatkowo:
Jak to będzie używane?
Jaka dokładność jest wymagana?
Czym jest ten 300V? Jaki zakres zmian chcesz mierzyć?
Jak chcesz to zamontować? Jaka będzie obudowa?
Z czego będzie zasilany ten opamp? Czy na pewno wystarczy mu marginesu do obu zasilań?
Jaki poziom bezpieczeństwa Cię interesuje? Czy nie warto jednak pomyśleć o izolacji galwanicznej?
Takich pytań jest wiele. Wszystkie mają wpływ na projektowanie.
@psalek @Felonious_Gru postaram sie odpowiedzieć na każde zadane pytanie:
Liczyłeś że układ nie będzie się grzał ,czy tylko strzelasz? Na górnym rezystorze w dzielniku będzie 0.9W
tak, dostałem w przybliżeniu ten sam wynik. Uznałem to za akceptowalne straty ciepła
W jaki sposób bezpiecznik ma zabezpieczyć układ przed uszkodzeniem?
z tego co pamiętałem, piny w arduino mogły znieść do 40mA. Ten bezpiecznik miał stanowić górne ograniczenie ile prądu popłynie, tak żeby nie spalić arduino. Z analogicznego powodu jest w układzie dioda zenera która będzie ulegała przebiciu w mniej niż 5V.
Czy urządzenie będzie zasilane z baterii/akumulatora, czy z sieci? Jeśli z akumulatora,to czy będzie mial możliwość ładowania bez wyjecia go z urządzenia
myślałem o tym żeby ten układ był zasilany ze zwykłego zasilacza na 12V, a sam wzmacniacz może by się udało nawet z pinów +5V na arduino. Na domowe użytki wystarczy.
Jak to będzie używane?
liczyłem na połączenie źródła zasilania z układu do gniazd wejścia na moim oscyloskopie, tam będę wpinał sondy.
Samo urządzenie w tym czasie będzie podłączone po USB do komputera, i wyświetlało dane na żywo. Układ we wpisie miał odpowiadać za bezpieczne pobranie napięcia w czasie rzeczywistym, co wczytałoby arduino i wyświetliło na komputerze.
Jaka dokładność jest wymagana?
dopiero po dodaniu wpisu dowiedziałem się że ogranicza mnie mocno dokładność ADC w arduino. Zadowolę się najlepszą dokładnością jaką mogę dostać, chociaż fajnie by było mieć te 95%
Czym jest ten 300V? Jaki zakres zmian chcesz mierzyć?
maksymalne napięcie które chce mierzyć. Nie rozumiem o jakim zakresie zmian mówisz, bo chcę rejestrować zmiany 0.1V, jak i zmiany 15 i więcej volt.
Jak chcesz to zamontować? Jaka będzie obudowa?
prototyp na małe napięcia na płytce stykowej, potem zamówię jakieś PCB, i zamówię druk 3d obudowy, albo zmodyfikuje już istniejące obudowy. Jak trzeba to dodam wentylator, ale generalnie jakoś bardzo dużo o tym nie myślałem. Narpierw chce mieć prototyp na płytce który działa.
Z czego będzie zasilany ten opamp? Czy na pewno wystarczy mu marginesu do obu zasilań?
moge mu wydzielić dodatkowe zasilanie na płytce jak potrzeba, ale wydawało mi sie że nie potrzebuje dużo zasilania?
Jaki poziom bezpieczeństwa Cię interesuje? Czy nie warto jednak pomyśleć o izolacji galwanicznej?
spróbuję dodać izolację galwaniczną
@redve czyli to ma być taki "generyczny" oscyloskop?
Zakładam że tak. W takim razie:
Nie mierzy sygnałów ujemnych.
Nie mierzy blisko zera jeśli zasilanie opampa będzie tylko dodatnie.
Żeby być nieco bliżej oscyloskopu dobrze byłoby żeby impedancja wejściowa wynosiła 1M.
Dobór opampa będzie miał istotny wpływ na dokładność (prądy polaryzacji, napięcie niezrównoważenia)
Będzie też miał wpływ na max. napięcie jakie są się zmierzyć (odstęp do górnego zasilania).
Pamiętaj o dobrych tolerancjach rezystorów w dzielniku.
Przytnij gdzieś pasmo odpowiednio do pasma ADC I jego sample rate. A może najlepiej i na wejściu i na wyjściu.
Zakładając że Arduino ma 12bit przetwornik: rozdzielczość jaka uzyskasz wynosi 300/4096 czyli z grubsza 100mV.
Rzeczywisty ENOB wynosi pewnie 10bit więc realnie bez uśredniania "krok" będzie wynosił 3V.
Przy projektowaniu obudowy pamiętaj i otworach wentylacyjnych. 1W w zamkniętej obudowie z tworzywa nie przejdzie.
Nie wiem czy potrzebujesz triggera. Podejrzewam że trudno będzie go zrobić na Arduino. Jakiś na pewno się uda, ale nie wiem czy wystarczy do Twoich potrzeb.
Nadal podtrzymuję zdanie, że bezpiecznik nie powinien być na masie. Ta może być zamknięta pętlą przez nieoczywiste drogi, np. uziemienie.
@psalek o tym nie pomyślałem. Dzięki wielkie za wyjaśnienie
@redve 100kΩ impedancji wejściowej to trochę mało. Z 1MΩ to przynajmniej powinno być.
@myoniwy na coś to wpłynie, za wyjątkiem tego jak mocno sie będzie grzał sam dzielnik?
@redve
Sam układ nie powinien się też grzać.
1.Liczyłeś,czy tylko strzelasz? Na górnym rezystorze w dzielniku będzie 0.9W
2.W jaki sposób bezpiecznik ma zabezpieczyć układ przed uszkodzeniem?
3.Czy urządzenie będzie zasilane z baterii/akumulatora, czy z sieci? Jeśli z akumulatora,to czy będzie mial możliwość ładowania bez wyjecia go z urządzenia
@Felonious_Gru no tak wyliczyłem. To będzie duży problem jak wezmę np rezystor który wytrzyma 5W? Przez kilka minut pracy chyba mnie koszta nie zabiją
@redve no pytanie czy chcesz robić przyrząd wskaźnikowy (bo na pomiarowy to przy adc z arduino to nie ma co liczyć) czy zabawkę.
Rezystancja opornika zmienia się z temperaturą
Zaloguj się aby komentować