Отследить и увеличить разницу напряжений

[AleksandrLS]

Всем привет!

Нужна помощь в решении одной задачки.

Вводная:

Есть линия 80-110 вольт в разрыв плюсового провода включен резистор 10 Ом.

Периодически этот резистор может шунтироваться.

Задача:

Необходимо определять наличие этого  резистора на линии.

 

Как работает сейчас:

Микроконтроллер включает нагрузку на линии (200мА) и через делитель 1/133 замеряет напряжение.

Потом нагрузка отключается и снова происходит замер.

Если разница между замерами с нагрузкой и без составляет некое значение, то добавляю в переменную 1.

Таких подходов делается 10 и если по завершению в переменной накопилось более 8, то резистор на линии, в противном случае резистор зашунтирован.

Работает, но не стабильно в силу того, что постоянно скачет напряжение и куча помех.

 

Как я вижу решение данной проблемы:

Оставить логику работы микроконтроллера прежней, но сигнал с делителя 1/133 пропустить через усилитель со смещением, а потом усилить остаток сигнала.

Но я так и не понял как правильно сместить сигнал (необходимо отнять от сигнала несколько вольт, а остаток усилить).

 

В общем, прошу помочь кто чем сможет, возможно, кто-то предложит еще варианты как можно определять наличие этого резистора на линии.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[_abk_]

Дистанционно задача неразрешима даже теоретически. Для того, чтобы отследить изменения напряжения в 2 вольта на фоне "скачков" в 0...30 вольт, необходимо знать напряжение ДО резистора. 

1 hour ago, AleksandrLS said:

возможно, кто-то предложит еще варианты

Для этого надо излагать ситуацию, как она есть на самом деле, а не ваши рафинированные изыскания. Проблема XY, почитайте, если непонятно. 

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[IMXO]

1 час назад, AleksandrLS сказал:

как можно определять наличие этого резистора на линии.

к резистору подключить любой дифференциальный ОУ с коэф.усиления 50..100 через делители 100:1
тогда при R=10ом и 0,2А
на прямом 110в/100=1,1в
на инверсном (110в-2в)/100=1,08в
дифф = 1,1-1,08=0,02в , на выходе ОУ =0,02*100= 2в
при R=0ом и 0,2А на выходе ОУ = 0в
при разрыве, на выходе ОУ = напряжение питания.
полученный сигнал подать на АЦП , пропустить через ЦФ скользящие средние, наличие резистора считать по вхождению в диапазон 2в+/-0,1в

9 минут назад, _abk_ сказал:

Проблема XY

Изменено 28 января пользователем IMXO

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

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

[AleksandrLS]

19 минут назад, _abk_ сказал:

Для этого надо излагать ситуацию, как она есть на самом деле

Вся ситуация на картинке. Напряжение может плавать от 80 до 120 вольт как здрасте.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[_abk_]

Если есть доступ к резистору, достаточно подключить к нему оптопару, 2 вольта хватит. Это если через резистор потечет только ток тестовой нагрузки в 200 мА. Подозреваю, что это не весь ток через него, "линия 80-110 вольт" и "постоянно скачет напряжение и куча помех" об этом намекает. Иначе зачем бы такая "линия" была нужна.

Очередная "догадайка".

[КЭС]

2 часа назад, AleksandrLS сказал:

Но я так и не понял как правильно сместить сигнал (необходимо отнять от сигнала несколько вольт, а остаток усилить).

Предложение: включать нагрузку через стабилитрон Вольт на 70 - таким образом измерять придется не 80-110В, а 10-40. Т.к. падение напряжения на резисторе останется прежним (подключаемую нагрузку выбрать такой, чтобы обеспечить 200 мА в цепи), то и разница напряжений будет более заметна.

Изменено 28 января пользователем КЭС

[_abk_]

О чем вы? У него на линии неконтролируемые скачки напряжения до 30 В.

Ну, а если дать волю фантазии, способ есть, когда доступа к резистору нет. Надо модифицировать способ, предложенный ТС.  Подавать не постоянную, а переменную (например, ступенчатую) тестовую нагрузку в виде некоей сигнатуры с частотой заведомо выше "скачков напряжения" и ловить эту сигнатуру. Возможно, дополнительно отфильтровывать помехи, убирать постоянную составляющую...

[AleksandrLS]

Набросок моего варианта в протеусе для поиграться и более понятного поведения.

Test.rar

[colorad]

1 час назад, _abk_ сказал:

Подавать не постоянную, а переменную (например, ступенчатую) тестовую нагрузку

Тоже мысль схожая .  Тестовая нагрузка или режим измерения сопротивления .

Чтобы определить сопротивление цепи надо через нее пропускать известный ток . И по падению определять сопротивление . Вроде так . Можно принять за аксиому . 

1 час назад, _abk_ сказал:

с частотой заведомо выше "скачков напряжения"

Или короткими импульсами, длительностью меньше периода скачков .  

 

[v1ct0r]

4 часа назад, AleksandrLS сказал:

Есть линия 80-110 вольт в разрыв плюсового провода включен резистор 10 Ом.

а какого характера нагрузка этой линии?

[v1ct0r]

и что служит причиной шунтирования резистора?

[colorad]

Как-то так .

 

Изменено 28 января пользователем colorad

[Lexter]

6 часов назад, AleksandrLS сказал:

Микроконтроллер включает нагрузку на линии (200мА)

100 В * 0,2 А = 20 Вт.  Гениальное решение для измерительной цепи.

@AleksandrLS , рассказывайте всё подробно про свою "линию". Для чего предназначена, как работает, как устроена физически, где что расположено, к чему есть доступ, к чему нет и почему, какой провод, длина, на что нагружена кроме вашего "измерителя", что создаёт броски и наводки, какие, что управляет резистором в плюсовом проводе, на какое время он может быть включён, на какое замкнут... Ваши с потолка взятые "вводные" будут только вызывать кучу недоумённых вопросов, что вы сейчас и видите. По-другому - ничего путного не получится, типичная тема для "Корзины".

Вашей "от Балды" придуманной кодерской логикой в общем случае задача не решается. Надо знать частотный спектр помех, отношение "сигнал/шум", тогда можно придумать метод измерения, выделяющий измерительный сигнал из шумов. Например, включать нагрузку с некоторой частотой, выбранной в диапазоне, где уровень мешающего шума минимальный, выделить с узкополосной фильтрацией частоту тестовой коммутации, длительность измерения согласовать с полосой этого фильтра, выбрать порог обнаружения, и по превышению тестовым сигналом этого порога определять, есть в линии резистор или нет.

Изменено 28 января пользователем Lexter

[colorad]

П.С. Аналог - нагрузочная вилка . Измерение сопротивления источника питания . При нагрузке или нет .

[_abk_]

5 hours ago, AleksandrLS said:

Вся ситуация на картинке.

Если на картинке вся ситуация, то подключаете светодиод оптопары параллельно резистору и больше не морочите никому голову. 

То  "постоянно скачет напряжение и куча помех", то  "может плавать от 80 до 120" и уже нет помех...

Ну если на картинке не вся ситуация, а резистор все-таки недоступен, то вот тебе решение твоей задачи. Чего уж проще. Замыкаешь линию на нагрузочный резистор сопротивлением 10 ом и измеряешь на нем напряжение. Если оно не более 60 В, значит резистор в цепи не зашунтирован. А если намерял от 80 до 120, значит зашунтирован. 

Есть и еще способ. Надо вообще закоротить линию. Если услышишь характерную вонь, значит резистор не был зашунтирован.