Измерение тока и напряжения на INA233
Vložit
- čas přidán 20. 02. 2020
- Модуль INA233 market-192215032
NANO V3 ATmega328 (16MHz) ali.pub/4i2bwb
Интересные сайты: cxem.net/
Схема и прошивка: cloud.mail.ru/public/5931/2cP...
Прецизионный модуль измерения напряжения на микросхеме INA233.
Подключаем к плате Arduino Nano, данные по I2C шине. - Věda a technologie
Эта карточка - одноразовый индикатор влажности. ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_MSL
Спасибо, действительно индикатор влажности.
"Какой ток будет в розетке". Впервые я заинтересовался этим вопросом лет в 13. Тогда же я и решил измерить ток розетки. Больше никогда, измерять ток в розетке, я не хотел))
Один из первых таких опытов я поставил с помощью пинцета. Неизгладимые впечатления:)
Уже потом я понял что выбрал более удачный инструмент, нежели два гвоздя:)
@@TDMLab ну у меня был старый щитовой амперметр переменного тока с пределом измерения 10А. Догадаться что надо прибор на переменку я смог, но вот с включением его прямо в розетку, я промахнулся маленько)) Вспышка справа и я уже не хочу мерять ток розетки)) Возможно после этого заложилось что то в моей психике и поэтому в будущем я стал метрологом и проработал им 14 лет. Теперь переквалифицировался в эмбеддед разраба на STM32, а так же контроллерах сайпреса. Так что куда не ткни в Вашем видео, всё по моей части) Спасибо за видео. Было очень интересно.
Олег, UR7WKH
73!
Лет в 10 у меня был моторчик постоянного тока на 5В, я думал вот он будет быстро крутиться от розетки...
..😂..😂
Эхх ,а я шпильку для волос воткнул ожоги были. Но я был мелкий, видимо электричество заразно )
Уже сделал прототип цифрового блока питания (лабораторным не называю чтобы не накидывать). Чуть допилю и покажу. Только использую asc712. При всех ее недостатках она не греется при измерении больших токов, что критично в моих задачах.
Будет интересно посмотреть.
Да, можно ACS712, но лично мне эффект Холла не очень нравиться при измерении в районе миллиампер. У меня планируются небольшие токи до 3.2А при 35В.
По поводу нагрева просто можно уменьшить сопротивление шунта.
Это не индикатор статики, а индикатор влажности. Многие компоненты чувствительны к влажности, что указывается в даташите. При пайке в печке влага вскипает. Окисление ис влияет на надёжность. В критических уровнях влажности ис после печки может не работать.
А почему именно 36 вольт максимум. Мне вот 60 вольт хочется. Можно что-то перепаять, чтоб 60 вольт максимум измерять?
И ещё вопрос, а если мне нужно эти показания (тока и напряжения) видеть не только в реальном времени, но и считать количество израсходованной энергии. Тоесть нужно сделать куллонометр для аккумулятора, чтоб он считал остаток, можно такое сделать?
надоело менять кроны на мультиметрах, решил сделать настольный вольтметр на ардуино, разрядность АЦП оказалась маловата, плюс непонятно вход ацп ардуино какое обратное напряжение выдерживает
Обычно допустимое обратное напряжение не должно превышать напряжение одного pn-перехода, то есть примерно 0,6В.
Полезно! Возьму на заметку. Как можно максимально точно и быстро, измерить постоянное напряжение в диапазоне от 0v до 320v?
INA + делитель на 10
Единственное после деления неплохо бы через ОУ буферезировать.
@@TDMLab Сейчас я использую делитель на резисторах. Много проблем с перегревом (до 50a ток) самое главное габариты (( хочу маленькое.
Спасибо! Буду пробовать.
@@alxvlx9020 напряжение же делим, не ток. Обычно ставят 3-4 высокоомных 1МОм например последовательно, и несколько килоом (посчитать нужно), что бы до 36В получалось, затем буферный ОУ с питанием 36В (желательно прецизионный).
Есть INA233 там 3 канала сразу мерить можно, но напряжение только до 26 вольт. Нужно сделать контроллер яркости светодиодного RGB чипа 100w 35 v . Ваш модуль было бы здорово использовать ,только их делать 3 придется! Может есть 36 вольт и трехканальные подобного типа ?
Не, 3-х канальных на 36 вольт по крайней мере у TI нет. Есть INA3221 до 26В можно через делитель напряжение мерить, а ток по низкой стороне.
@@TDMLab а если напряжение вообще не мерить ? Мне нужен только ток!
@@ciklomat Тогда зачем такие INA? Их применение это мониторы тока/напряжения, если нужен только ток, то можно обычный АЦП типа ADS1115, там у него вроде до 4-х каналов.
Тогда получается что вообще ни чего не нужно, если поставить 32U4 включить дифф на200х и замерять поочередно три канала. А?
Илья, подскажите. У меня двух полярный источник =-5В. По каналу +5 В. измерение тока нормально, по каналу -5В, на выходе все время 0,5 В. В чем может быть проблема? ОУ- INA138.
Одна INA138 может измерить ток только в одном направлении. Для биполярного измерения нужна схема из двух INA как на рисунке 15 www.ti.com/lit/gpn/ina138
PS И только я не Илья, а Дмитрий
@@TDMLab Извиняюсь, Дмитрий.
Но ведь полярность с шунта идет правильная - плюс на 3 вывод, минус на 4. Т.е. на одной никак не запустить?
@@RA4FOC Покажите свою схему.
@@TDMLab На какую почту Вам можно выслать?
@@RA4FOC torcevda@mail.ru
Какие есть преимущества у подключении модуля "после нагрузки"? При подключении "до нагрузки" как понял из схемы можно тыкнуть проводами измерения напряжения прямо на входа нагрузки, полностью исключив падение напряжения на проводах силовых из измерения, при подключении "после нагрузки" насколько понял так нельзя, силовой провод должен обязательно зайти в шунт и выйти, только после чего в силовую линию можно тыкнуть GND провод измерения напряжения.czcams.com/video/A6T5WEv6bRo/video.html
При измерении по низкой стороне можно измерить ток в цепи где на нагрузку подается более 36В при этом напряжение так же можно измерить через делитель.
Если измерения производятся по высокой стороне всегда будет потолок 36В.
В остальных случаев измерение по высокой стороне имеет несомненные преимущества.
Здравствуйте. Таким модулем можно мерить ток в диапазоне 10..150 мА. Если да, то с каким разрешением?
Да можно, разрешение будет зависеть от сопротивления шунта. Мой модуль на 25мОм может мерить с разрешением 0,1мА от 0 до 3,2767А. Программно я загрубляю точность до 1мА.
@@TDMLab А готовых модулей с аналоговым выходом на INA138 вы не делаете? Они нам для диапазона от 1...150 мА лучше подходят.
@@RA4FOC Нет, на INA138 не делаю. С какой точность и каким разрешением вы планируете мерить в этом диапазоне? Вы планируете использовать собственный АЦП?
@@TDMLab Да, внешний АЦП. Шунт 1 Ом, чип INA138, выходит разрешение 1мА.
@@RA4FOC Да, вы вполне можете использовать INA138 с шутом 1000мОм для таких измерений. Для информации прикрепил сравнительные графики ошибки. prntscr.com/rlpp7u
А какой используется индикатор для этого проекта ?
Вот тут статья там все cxem.net/izmer/izmer195.php
@@TDMLab Спасибо , ознакомлюсь ..
А можно ссылку на программу по рисованию плат.у тебя рускоязычная версия
easyeda.com
@@TDMLab Благодарю.
Как сделать измерение до 100 вольт? Пробовал делитель на резисторах 10+10+10+10 ком, но что то нелинейно получается. На низких пределах занижает. На высоких завышает. То есть на 4 умножать не получается. Ток мне измерять не нужно. Может резисторы делителя уменьшить?
Да, делителем верно. Входное сопротивление АЦП что-то около 800кОм, тогда да, 30кОм могут вносить погрешность, но по идеи максимум процентов 5.
Делитель на резисторах, далее буфер на ОУ, потом уже на вход микрухи
@@MultiRezonans Да, это правильное решение.
Сколько длится одно фундаментальное измерение? Ина усредняет по 4-124 точкам, плюс усредняет насколько понял по количеству этих уже усреднённых "4-124 точек" которые поместятся в выбираемый диапазон 140мкс -8мс, усредняя таким образом ещё раз уже один раз усреднённые значения.
Но "точек" в природе нет, сколько длится одна такая точка, и что будет если напряжение за время этого элементарного замера тоже будет измеряться? Какое напряжение будет принято измеренным, то которое было в начале, в конце, среднее, или "как получится, но всё полагается на то что за такой короткий промежуток времени напряжение не успеет сильно измениться?
Цикл преобразования АЦП можно разбить на два больших этапа
1. Захват текущего аналогового напряжения при помощи устройства выборки и хранения УВХ ru.wikipedia.org/wiki/Устройство_выборки_и_хранения
Этот период пытаются сделать максимально коротким, что бы внутри него измеряемое напряжение не поменяло свое значение. В помощь УВХ обычно ставят входной фильтр, который уберет частоты выше скорости УВХ. Конкретной длительности этого времени для микросхем INA226/233 производитель не дает, но дает указания по расчету фильтра для токового канала.
2. Второй этап это собственно аналого-цифровое преобразование, оно уже может быть достаточно долгим, но благодаря УВХ, напряжение на входе АЦП на этом этапе неизменно.
Как точно происходит увеличение внутренней точности (лучшее подавление шумов) за счет большей времени обработки документация не поясняет.
Внутри там стоит сигма-дельта АЦП ru.wikipedia.org/wiki/Сигма-дельта-модуляция и я полагаю математика этого процесса несколько хитрее чем просто усреднение.
И уже после этого отсчеты АЦП подвергаются обычному усреднению от 1 до 1024 в зависимости от пользовательской конфигурации (биты AVG).
@@TDMLab шикарная информация 1-го января, спасибо!
С Новым годом!
Уже думал раскуривать даташит на ину, и наверное кучу времени убил бы на это, копаясь в нём опять и опять, убеждённый что где-то там производитель всё-таки эти значения указывает)
@@TDMLab посмотрел википедию про устройства выборки и хранения, без прохода к ссылкам дополнительной литературе там вроде этого не указано
Может вам где-то попадалась информацию по характерному времени одной выборки для современных измерительных устройств?
может в даташитах к каким-то аналогам Ина других фирм было, или в специализированноф учебной литературе...
@@user-mf6mm7rg5r С новым годом!
Ответ на этот вопрос будет сильно зависеть от примененного АЦП, при этом время выборки обычно не указывается в параметрах явно т.к. само по себе не несет информации для разработки. Можно сказать, что время работы УВХ в режиме выборки будет в большинстве случаев много меньше времени преобразования АЦП. То есть если время преобразования для INA226/233 составляет минимально 140uS, то можно ожидать время выборки в районе нескольких uS.
Вообще отдельное УВХ характерно лишь для некоторых типов АЦП, таких как АЦП последовательного приближения, а вот для АЦП основанных на сигма-дельта модуляции как такового УВХ нет.
В любом случае INA226/233 не предназначены для измерения высокочастотных сигналов и их рабочая полоса составляет всего несколько сотен герц как показано на Figure 1. Frequency Response
.
Основное назначение таких микросхем это измерять постоянное напряжение и ток в блоках питания, при этом желательно предварительно отфильтровать измеряемые параметры аналоговым способом.
@@TDMLab А если делать вольтамперметр на нескольких прецизионных операционных усилителях типа OPA335, источнике опорного напряжения (как понимаю во всех точных измерительных приборах измерение напряжения производят сравнением с опорным), шунте, ну и соответственно ардуине,
у неё бы было для этого недостаточное быстродействие?
Специализированные микросхемы это конечно хорошо, но сомневаюсь что внутрь неё запихнули ОУ с параметрами лучше того же OPA335.
Тем более раз пришлось для компенсации всяких погрешностей заводской микросхемы и так засовывать в программу довольно много математики, не был бы такой путь лучше?
Юзал 333 микруху ... по точности там весь вопрос в резисторе ... ибо даже покупая так сказать эталонные из 10 1 или 2 реально хороши ... остальные так себе ...
Да, так и есть. Но, постоянную ошибку можно устранить. Прецизионные дела все равно калибруют.
@@TDMLab Согласен , но лучше сразу выбрать лучший , чтобы возиться меньше
Этот осциллограф может перемножать площади двух графиков с двух каналов?
Площади нет, а сами каналы может.
@@TDMLab это по высоте графиков что ли? Так вроде это то же самое что и площадь получается...
@@user-mf6mm7rg5r Ну, площадь с этим конечно связана, но по факту происходит умножение Y-координат друг на друга.
@@TDMLab так если речь о токе и напряжении, то мощность и получится, а большего и не надо)
Мощность мгновенная и усреднённая по времени, осцилл же оказывает "эффективное значение" для каждого графика
Разве что энергию потраченную за время не узнать, но для этого другие приборы есть нормально усредняющие по длительному времени.
@@user-mf6mm7rg5r Да, если перемножить информацию о напряжении и о токе в цепи, то получим график мгновенной мощности.
"эффективное значение" это среднеквадратичное за период колебаний. В измерениях есть точно RMS, сейчас по памяти не вспомню, но вроде и period RMS есть.
Чем она лучше ина 226 или разница
Совместима с протоколами SMBus и PMBus, они сейчас активно внедряются во все умные и не очень умные блоки питания.
@@TDMLab в терминах и в этой сфере полный ноль , проще как нить можно
@@Rumil0905 6:22
помогите собрать контроллер высоты для плазмореза на ардуине .
Задавайте вопрос и я попробую помочь.
Изготавливать под заказ такой небольшой проект не буду.
@@TDMLab на оборот это большой проект уверен что многим будет интересно это тема не разивита в обще я перерыл весь ютюб даже иностанных блогеров информации мизер . в общем нужно чтобы контроллер отслеживал напряжение дуги и подддерживал нужную высоту на оси z в момент реза . просто нужно какйто датчик к примеру компаратор lm393. или другие которые могу отслеживать с минимальными искажениями и сам контроллер который обрабатывает сигнал и дает сигнал на поднимание оси или опускание и + прошивка
@@TDMLab подскажите а может вам известно какие фьюзы для амега 8 выставлять нужно
@@user-uv7oe9nj9u Возможно и так, но только для владельцев плазмореза:)
А почему не наоборот поддерживать постоянное напряжение дуги?
Фьюзы выставляются в зависимости от того что нужно получить. Описание назначения всех фьюз битов есть в datasheet-ах к каждому контроллеру.
@@TDMLab да как раз что бы потоянное напряжение было . отсюда и качественый рез получается . вот я вам могу ссылку дать может я что то непонял н омне всетаки кажется что надо было бы написать но автор видимо забыл и я не могу до него достучаться armatura-ural.com/cnc_schema_thc_mach3.html . но хотел все таки на ардуине сделать ведь это все очень похожее