Jump to content

Преобразовать уровень с датчика Холла в требуемый


RHD
 Share

Recommended Posts

Posted (edited)

Доброго времени суток, камрады!

Давно не трогал чисто аналоговые решения, поэтому решил обратиться к «коллективному разуму» за советом или более элегантным решением, чем смогу "родить" самостоятельно. (узел ответственный, время как всегда поджимает, поэтому ходить по граблям не хочется.)

Задача —

1. Есть 4 датчика Холла SS49E. Аналоговый выход на рабочих диапазонах от ≈0.95 V (min) до ≈1.7 V (max), среднее положение около 1.35 V. Но в "сыром" виде он не подходит по напряжениям, поэтому нужен "конвертор", который преобразует его напряжения, в требуемые:

2. На выходе "преобразователя" нужно получить 0 V (min) и 1.8 V (max). Среднее, соответственно, 0.9 V.

Иными словами, мне нужно избавиться от 1 вольта и "считать" от Нуля, плюс немного увеличить по размаху сигнал.

3. Плюс, требуется иметь возможность подстроить эти средние 0.9 V (если что-то задрифтит, или вход приёмного устройства будет не идеальным).

 

Hall   to   Output

0.95 V — 0 V

1.35 V — 0.9 V

1.7 V — 1.8 V

 

Для решения выбрал ОУ LM324 на 4 канала.)

И вот сейчас думаю как сделать так, чтобы, с одной стороны, ограничиться минимальным количеством деталей (особенно подстроичников), с другой, не хочется поступаться и качеством.

ВАЖНО: Устройство преобразователя должно быть максимально компактным, поэтому использую LM324AM, SMD-компоненты, и отсюда заморочился с минимальным количеством деталей вообще.

Об условиях: 

1. Питание устройства в целом — Очень стабильные 3.3 вольта. (питание можно использовать как опорное)

2. Так понимаю, что нужно будет одинаково (на этот ≈1V) смещать все 4 "канала" по Обратной связи, поэтому вижу 1 подстроичник на общее "смещение" всех 4-х ОУ, и дальше уже что-то городить на "Среднюю точку" каждого канала для выставления 0.9 В.

3. Нижний 0 V нужен достаточно точно (допустим небольшой "перехлест" вниз), а верхние 1.8V могут быть в районе 1.8–1.9V. (вообщем смысл такой, что особо критичной является средняя точка, а граничный диапазон может быть чуть шире, но не уже)

 

Буду очень признателен за любые советы! 

Edited by RHD
Link to comment
Share on other sites

P.S. Есть ещё уже готовое Опорное напряжение в 1.8 V. Может как-то к нему привязаться.

(оно как раз использовалось в Аналоговых датчиках, которые сейчас и меняю на датчики Холла) 

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)
1 час назад, RHD сказал:

Буду очень признателен за любые советы!

Вот схема из даташита на похожую микросхему. Из неё можно попробовать скомпилить то что тебе нужно. Да и LM324 не очень подходит так как она не rail-to-rail по выходу. У неё максимальное напряжение на выходе Uп-1.5В. На маленьких напряжениях питания это может быть критично

Холл.jpg

Edited by musa56
Link to comment
Share on other sites

LED-драйверы MEAN WELL – выбор больше, стоимость ниже

Компэл расширил и существенно пополнил склад LED-драйверами компании MEAN WELL, одновременно снизив цену на них. В настоящий момент на складе представлена широкая линейка продукции для наружного (семейства HLG, ELG, XLG, LPC, LPV), и для внутреннего (APC, LCM, SLD, APV) освещения.

Имеется большой выбор моделей с различными режимами стабилизации выходных параметров. Кроме того, есть в наличии и линейка DC/DC-драйверов, как понижающих (семейство LDD), так и повышающих (семейство LDH).

Подробнее>>

52 минуты назад, musa56 сказал:

она не rail-to-rail по выходу

 

Просят - не откажи. Не просят - не навязывайся!

Простота хуже воровства.

Link to comment
Share on other sites

Литиевые батарейки FANSO в беспроводных датчиках

Литиевые батарейки различного химического состава и разных типоразмеров широко используются в беспроводных датчиках систем сбора данных, промышленной автоматики и систем умного дома. Широкий спектр таких батареек производит не прекратившая поставки в Россию китайская компания Fanso, входящая во всемирно известный концерн по производству электрохимических элементов питания EVE.

Читать подробнее >>

3 часа назад, RHD сказал:

Задача —

весь вАпрос зачем???? наивная попытка выиграть 1бит разрешения , при нелинейности 0,7%, температурном дрейфе нуля 7% и температурной чувствительности до 12% ????

3 часа назад, RHD сказал:

На выходе "преобразователя" нужно получить 0 V (min) и 1.8 V (max). Среднее, соответственно, 0.9 V.

будет на входе 12битАЦП 0..1.8В или 0.95...1.7в ,монопенесуально,  все равно придется программно калибровать рабочий диапазон, причем на каждый датчик отдельно, в первом случае потеря будет 0,5бит, во втором 1,5бит
а с учетом температуры из 12бит АЦП в лучшем случае получишь 9бит , реальных 8...
В задаче спрашивается: нахера тогда весь этот геморой с усилителями/сумматорами?

Link to comment
Share on other sites

Широкий выбор продукции MEAN WELL для промавтоматики на складе КОМПЭЛ

Компания КОМПЭЛ наращивает объем поставок источников питания MEAN WELL для промышленной автоматизации. Компания MEAN WELL не планирует уходить с рынка РФ, а ее продукция широко применяется в сфере промавтоматики (монтаж на DIN-рейку) и рекомендована в качестве замены других брендов и для применения в новых разработках.

Представляем ассортимент продукции MEAN WELL на складе КОМПЭЛ для надежного и бесперебойного электропитания устройств промавтоматики.

Подробнее>>

Мощный универсальный неизолированный стабилизатор MORNSUN

Компания MORNSUN разработала универсальный понижающе-повышающий неизолированный стабилизатор (DC/DC-преобразователь) с выходным током до 10 А — KUB4836EB-10A. Этот стабилизатор можно использовать при входном напряжении в диапазоне 9…60 В (питающие шины с номинальным значением напряжения 12/24/48 В), а выходное напряжение можно подстраивать в диапазоне от 0 до 60 В. Преобразователь выполнен в корпусе 1/8 Brick с возможностью установки на печатную плату, имеется разновидность для монтажа на шасси — KUB4836EBF-10A.

Читать подробнее >>

50 минут назад, Bobius сказал:

с плюсом

Если я верно понял "хотелку" ТС, то плюс ему пофиг.

Просят - не откажи. Не просят - не навязывайся!

Простота хуже воровства.

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)
17 часов назад, musa56 сказал:

Да и LM324 не очень подходит так как она не rail-to-rail по выходу. У неё максимальное напряжение на выходе Uп-1.5В. На маленьких напряжениях питания это может быть критично

Спасибо что указали на возможную проблему. Хотя, вроде как вписываюсь в 1.8 В, хоть и впритык. )) 

Пойду читать тут )

15 часов назад, IMXO сказал:

весь вАпрос зачем???? наивная попытка выиграть 1бит разрешения , при нелинейности 0,7%, температурном дрейфе нуля 7% и температурной чувствительности до 12% ????

Просто минимальными средствами подогнать уровни датчика Холла под ранее установленный аналоговый (потенциометр).

Была попытка решить в цифре, но оборудование достаточно шумное, и на 100% избавится от помех не вышло. Поэтому и принято решение сделать в аналоге, в качестве исключения зависаний и тд тп. 

15 часов назад, IMXO сказал:

будет на входе 12битАЦП 0..1.8В или 0.95...1.7в ,монопенесуально,  все равно придется программно калибровать рабочий диапазон, причем на каждый датчик отдельно, в первом случае потеря будет 0,5бит, во втором 1,5бит
а с учетом температуры из 12бит АЦП в лучшем случае получишь 9бит , реальных 8...
В задаче спрашивается: нахера тогда весь этот геморой с усилителями/сумматорами?

 

В данном случае датчик приходится подгонять под уже написаный софт зашитый с завода в контроллер оборудования. (и то и то не является открытым и проприетарным.)

Так что подгонять уровни программно нет физической возможности — только эмитировать работу старого датчика. 

4 часа назад, Bobius сказал:

Нужна LMV324

Огромное спасибо! 

Буду читать/думать. 

3 часа назад, Falconist сказал:

Если я верно понял "хотелку" ТС, то плюс ему пофиг.

Да. Если "дотянет" хотя бы до 1.75 В при питании от 3.3 В, то меня более чем устроит. 

(как только прилетят микросхемы, "намакетирую", потом отпишусь обязательно, что там по факту выходит.)

 

Ещё раз всем огромное спасибо, но если у кого-то ещё будут идеи, пожалуйста, делитесь.

 

Edited by RHD
Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)
7 часов назад, Bobius сказал:

Нужна LMV324

 

Я же правильно понимаю, что LM324 и LMV324 не только идентичны по pinout, но и ведут себя одинаково (не нужно будет модифицировать номиналы обратной связи и тд), а отличие только в том, что LMV-серия способна доводить Выходное напряжение до уровня VCC? 

(Просто хочу попробовать сначала на LM, так как они уже заказаны, и прототипировать буду на них, а если не подойдёт, то иметь возможность поменять её на LMV малой кровью и не теряя времени на очередное ожидание посылки.)

 

Edited by RHD
Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)
9 часов назад, Bobius сказал:

Нужна LMV324

 

 

Снимок.JPG

 

Замоделил по вашей схеме (чуть поменял номиналы, чтобы уравновесить по токам, особенно опорное) — выглядит всё ну очень красиво.

P.S. Или при таком опорном будет взаимное влияние каналов из-за низкого тока опорного напряжения?

От души благодарю!

823847436_2022-05-2610_49_42PM.png.acec3bd5672dd8293fb9bfdddfe4c77f.png

Edited by RHD
Link to comment
Share on other sites

12 часов назад, RHD сказал:

будет взаимное влияние каналов

Да. Именно поэтому такие мелкие резисторы в делителе и такие большие в ОС. 

 

14 часов назад, RHD сказал:

ведут себя одинаково

В схеме с ОУ параметры не зависят (в идеале) от примененного ОУ и определяются цепью ОС.

17 часов назад, RHD сказал:

Если "дотянет" хотя бы до 1.75 В

Ну в протеусе дотягивает аж до 2.4 В, да чето слабо верится.

Link to comment
Share on other sites

Почитал, подумал.

В итоге получилось вот так —

(завтра замоделю, попробую уже "в железе" и обязателно отпишусь о результатах)

multisim_com.png.34e5b72871869d9168bccdec66522d63.png

Link to comment
Share on other sites

Posted (edited)

Собрал в виде прототипа — всё вроде как нормально работает (немного нужно будет поиграться с ООС и тд, но в целом свои функции выполняет.)

Развёл плату, заказал, ждём.

P.S. LM324-серия подняла, по факту, 1.78 В, что меня так же устраивает. Но далее буду, скорее всего, делать на LMV. (это не штучное устройство, да. Предполагается серия.)

P.P.S. Буду держать в курсе, конечно. 

Edited by RHD
Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...
Posted (edited)

К теме не относится, конечно, просто решил "похвастаться". ))

Сегодня получил типа "сертификата", что-то вроде "золотой кнопки", но только не от Ютуба, а от Intel и партнеров.

(вживую смотрится очень красиво, пластина настоящая прилеплена, не печать)

 

Preview_tmp.jpg.b7c8c957ce6571ffa4e4da59f74f7a25.jpg

Edited by RHD
Link to comment
Share on other sites

6 минут назад, korsaj сказал:

а за что такое дают, если не секрет?

Никакого секрета — за многолетнее партнёрство. Что-то типа "наградного сертификата", на стенку повесить. )) 

Link to comment
Share on other sites

5 часов назад, korsaj сказал:

Понятней не стало, ну да и ладно.

Просто давно с ними сотрудничаю, вот, отмечают такими подарочками.

Оч приятно, конечно. 

Link to comment
Share on other sites

56 минут назад, korsaj сказал:

Я тоже с ними сотрудничаю (20 лет их продукты тестирую).

У нас производство. 

Link to comment
Share on other sites

Только что, korsaj сказал:

Во, хоть что-то из вас можно вытянуть, хоть и не клещами.

Так я ж и не скрываю, просто не понял вопроса.

А так, делаем мелко/средне серийные пром- заказы, как правило. 

(оборудование там всякое, мозги станков, автоматика, линии, сенсоры, ну и тд тп)

Link to comment
Share on other sites

  • 2 weeks later...

Как и обещал — результаты. (пока предварительные)

Прилетели первые PCB-прототипы, вроде как всё работает. (у нас достаточно длительный период тестирования в разных условиях и тд, так что это не более чем начальная версия, но результаты радуют.)

Ещё раз всем огромное спасибо за помощь!

P.S. Если чем-то смогу быть вам полезен, не стесняйтесь, пишите в ЛС. 

 

BrowserPreview_tmp.jpg

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Сообщения

    • В момент падения устройства отломались жесткие выводы у электролитических конденсаторов. Конденсаторам больше 10 лет, но все характеристики как у новых, выбрасывать жалко. Как восстановить?
    • Да их в попу целовать надо, какой праздник подешевевших видеокарт нам устроили. И все эти скидки они финансируют из собственного кармана.
    • Ага, не переживайте вы не первый и не последний.  Многие для экономии в таких приборах используют бистабильное реле.
    • Осталась. Расплавилась изоляция у клемм генератора и аккума
    • Вот это для меня самое сложное. В общем вроде понимаю, но вот как какие непонятки после сборки и все.. приплыл. Но спасибо, помогаете тут. Тесты первые. 5шт. IRFP064 + 60CPQ150(диод по +) минимальный ток по линиям +12В, -12В, общий на +/-12(24В) и нагрузил до 10А общую линию. Больше не стал(помня про табличку, неохота рисковать) +12 и -12В тоже грузил чуть больше 10А - держат. Главное, что хотел получил. Убедился, что БП держит нормально 10А. И нагрузка теперь имеется рабочая на 250Вт Транзисторы горячие в меру, а вот диод еле теплый когда прикручен через термопасту к этому радиатору( действительно, и кто бы мог подумать...) В общем Спасибо Всем, в очередной раз помогли. p.s. в планах заиметь IRFP260 , а потом нагрузить уже до упора 064-е. Просто посмотреть какой у них предел "жизни". Осилят они хоть 75Вт на каждого минут на 5-10 или выше головы не прыгнешь )))
    • .. когда не осталось изоляции на проводе шедшему к генератору - хорошо успели машину потушить.
    • @aitras, почему бы вам не снять петлю гистерезиса с имеющихся сердечников ? Тогда и ясно будет, что да как Да, ЛАТР есть не у всех, но я например, в качестве источника сигнала использовал аудио усилитель, подключенный к выходу звуковой карты. Для ферритов 50 герц маловато - слишком много витков нужно мотать, а вот намотать пару десятков витков и подать 1-2 килогерца - можно получить вполне приемлемую картину и знать, с чем имеешь дело. Вот, например, что у меня получилось на коте в мешке непонятном китайском сердечнике с очень высокой проницаемостью  
  • Similar Content

×
×
  • Create New...