Перейти к содержанию

Преобразовать уровень с датчика Холла в требуемый


RHD

Рекомендуемые сообщения

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! 

Изменено пользователем RHD
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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) 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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

Изменено пользователем musa56
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

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?

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Нужна LMV324

 

 

Снимок.JPG

Изменено пользователем Bobius

Для людей, которые пишут "мФ" вместо "мкФ", в аду приготовлен отдельный котёл. 1 мФ = 1000 мкФ.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

@Falconist С нулем у LM324 проблем не будет, а вот с плюсом...

Изменено пользователем Bobius

Для людей, которые пишут "мФ" вместо "мкФ", в аду приготовлен отдельный котёл. 1 мФ = 1000 мкФ.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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.

 

Изменено пользователем RHD
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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.)

 

Изменено пользователем RHD
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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

Изменено пользователем RHD
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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.

Для людей, которые пишут "мФ" вместо "мкФ", в аду приготовлен отдельный котёл. 1 мФ = 1000 мкФ.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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. 

Изменено пользователем RHD
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 2 недели спустя...

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

Изменено пользователем RHD
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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. )) 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

5 часов назад, korsaj сказал:

Понятней не стало, ну да и ладно.

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

Оч приятно, конечно. 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

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)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

  • 2 недели спустя...

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

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...
  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    • Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
×
×
  • Создать...