LINUX.ORG.RU

Встроенные операционники stm32[g/f]4 для токовых шунтов норм?

 opamp, , ,


1

1

Кто имеет опыт работы со встроеннымы операционниками на stm32g4, для токовых шунтов с нижним включением?

Хочется в хоббийных поделках выпилить ina213/ina180, но сцыкотно :). С инструментальниками все понятно - аккуратно подоткнул дифференциальный вход на шунт, и всё «просто работает».

Как будет со встроенными - непонятно. И как разводить чтобы силовых наводок не налипло - тоже.

Токи обычно меньше 5А, больше 10А точно не будет.

Есть какая-то простая инструкция для чайников, как конкретно с шунтами эти штуки юзать без приключений? Например, «не связываться» :). В аппнотах маловато конкретики, либо столько дискретного обвеса что проще внешний инструментальник оставить.

Перемещено hobbit из general

★★★★★

Если прям не хочется шунтов и разборок с развязками, то посмотри на датчики постоянного тока на датчиках Холла. Сразу и развязка, и готовый сигнал. Если переменка - то зачем вообще шунт, если есть токовые трансформаторы.

В STM32x4 - классические операционники. На них можно делать всё то же самое, что и на операционниках в отдельных корпусах. В том числе и усилители для шунтов. Как именно их делать - написано наверно во всех книжках про использование ОУ. В двух словах - в качестве «сигнала» для ОУ используется один конец шунта. А в качестве «нуля» используется не «земля» или половина напряжения питания, а другой конец шунта. Если напряжение на шунте выше напряжения питания ОУ, то просто ставятся соответствующие делители на каждый конец шунта и к ОУ подключаются их выходы - один в качестве «сигнала», длугой в качестве «нуля». Ну и базовая фича ОУ потребуется для придумывания усилителя шунта - если ОУ в схеме с отрицательной обратной связью, то ОУ будет стремиться выставить на выходе такое напряжение, чтобы Vin- стало равно Vin+. Через это и считай свою ООС, чтобы получить нужный диапазон выходного напряжения годный для ADC или как ты там собираешься усиленный сигнал использовать.

Stanson ★★★★★
()

Ну ладно новички всё своё дерьмо в General постят, но ты 15 лет на форуме. Какое отношение твои шунты и операционники имеют к линуксу или другим юникс-системам?? Ну, ок, ты не хочешь регаться на каком-нибудь специализированном форуме, но хотя бы в Talks ты мог этот вопрос запостить? Неужели так трудно соблюдать хотя бы минимальный порядок?

debugger ★★★★★
()

Как будет со встроенными - непонятно. И как разводить чтобы силовых наводок не налипло - тоже

Вот это первое что пришло на ум, когда прочитал заголовок

Меня жизнь побила, я задрался ловить глюки из-за того что даже земля общая у моторчиков и мк, поэтому теперь все оптикой развязываю и волосы мои стали мягкие и шолковистые

А ты же вообще безумие на мой взгляд затеял)

pihter ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pihter

Гештальт не закрыт :). Я понимаю, что в домашней поделке кроить на инструментальнике ценой 12 центов - идея странноватая. Но меня очень беспокоит наличие встроенных операционников, прям кюшать не могу :). В аппнотах написано, что они «умеют в токовые шунты». И мне вот интересно, как собирается что-то работоспособное на этом говне :)

А так оптикой не развязываю, токи не больше 5А. Там инструментальника хватает, чтобы сигнал оттащить от места, где амперы фигачат.

Vit ★★★★★
() автор топика

Всё хорошо с ними, но зависит от потребностей и разводки платы.

Подходить именно к самой разводке нужно очень внимательно, разделять аналоговые цепи с цифровыми полигонами, ставить внешний vref и тд https://www.st.com/resource/en/application_note/cd00211314-how-to-get-the-best-adc-accuracy-in-stm32-microcontrollers-stmicroelectronics.pdf

SL_RU ★★★★
()
Ответ на: комментарий от Stanson

Бро, теория не проблема. У меня вопрос чисто прикладной. Как в реальной жизни работает описанный выше шлак. Потому что там напряжение смещения минимум на порядок больше чем в инструментальниках, разводить надо не так как инструментальники и т.п.

Я не хочу встрять в исследования :). Спрашиваю, так сказать, личные впечатления, может кто успел поюзать.

Vit ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SL_RU

Это совсем мимо, вопрос про операционники, а не ADC. Посмотри мои посты, там много нюансов, которых аппноты не покрывают. Поэтому нужны мнения опытных садоводов, которые руками щупали, лично.

Vit ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Vit

Я использую встроенный оу на h7, правила все те же самые. Нужно рассчитать или измерить шум/сигнал и посмотреть на характеристики каналов

SL_RU ★★★★
()
Ответ на: комментарий от SL_RU

Просто напругу померить или у тебя там рядом несколько ампер через мосфет бегает на шунтах 10 миллиом, с ШИМ-ом 10-30 килогерц? Разница в кейзах принципиальная из-за силовых наводок.

Vit ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: Vit (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от Vit

Измерение тока на H мостах, использование ina не спасёт от помех, от них спасёт только грамотная разводка и схемотехника. От шунта сигнал идёт через резисторы, аналоговый тракт отделен полигоном, снизу под ним тоже полигон. Силовая часть отделена от питания МК, МК питается через LDO, питание аналоговой части раздельное или хотя бы через бусинки, достаточное количество конденсаторов

SL_RU ★★★★
()
Ответ на: комментарий от Vit

меня очень беспокоит наличие встроенных операционников, прям кюшать не могу :).

Ну так попробуй) че тут скажешь, ну кондерчиками маленькими шумы зашунтировать, собрать, включить, ткнуть осциллографов и ужаснуться)

pihter ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Vit

Операционник как операционник. Смещение фиксится так же как с любым другим операционником. Это же всё в учебниках расписано.

Я не хочу встрять в исследования :). Спрашиваю, так сказать, личные впечатления, может кто успел поюзать.

Ты даже не написал какой ток у тебя через твой шунт шастает - переменный или постоянный, не говоря уж о прочих деталях и схеме. Так что без «исследований» - тебе никак. Либо пиши что конкретно делаешь со схемой, для чего, что именно измеряешь, какая задача вообще в которой тебе надо ток через шунт измерять и пр, либо «исследования».

Stanson ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от pihter

Некогда пробовать :(. Проще оставить инструментальники, если тема мутная.

Vit ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от SL_RU

Ну ina спасает, если землю перекосит от силовой части до цифры. За счет дифференциального входа.

Можешь аппноты для встроенных посоветовать с примерами разводки? Я в ренесансовских апнотах, по операционникам, вычитал что надо землю близко к шунту подтаскивать, но как это на микроконтроллеры перекладывается - ХЗ.

С напряжением смещения тоже не до конца понятно. Оно точность до 6-7 бит заваливает, если сопротивление шунта не увеличивать (а увеличивать не хочется, ибо нагрев). Тут есть какие-то решения?

Схемы у меня такого плана https://oshwlab.com/speed/dc-sc-evb (это отладочная плата, там много лишнего мусора).

Vit ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Vit

Ну и в чём проблема? В худшем случае может понадобится немного подтянуть к VCC напряжения с концов шунта, если ОУ в STM32 не rail-to-rail.

Stanson ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от SL_RU

4.4.1 Amplification of small positive signals?

Я AN5306 внимательно вдоль и поперек читал. IMHO там какая-то вводная часть «операционники для чайников». Т.е. по ней наверное можно заключить, что шунты мерить технически возможно. Но я не нашел конкретики НИ ПО ОДНОМУ вопросу по высокотоковым шунтам, о которых задумывается каждый кто сталкивался.

  • потери точности из-за смещения.
  • наводки и разводка.

Скажем так, в твоих словах что у тебя работает на H7 для меня больше полезной информации чем от того аппнота :)

Если не секрет, можешь показать свою схему с разводкой, и на какие оно токи?

Vit ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Vit

на клоне стмки собирал.

ты так и не дал вводных, до какого знака тебе надо? планируется калибровка или нет? интегратор аппаратный + цифровой фильтр?

назначение измерений? кто же тебя знает что ты там дальше с этой цифирей и на какой частоте делать будешь

Morin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Morin

Регулятор скорости. С определением оборотов по броскам тока от перекатывания щеток.

https://github.com/speedcontrols/dc_sc_grinder/blob/master/doc/math.md - тут очень старая и косячная математика, но можно позырить картинки, о каких амплитудах на общем фоне идет речь.

Общая точность лучше 1% не имеет смысла (это 7 бит, но с учетом запаса 8-10).

Сигнал с АЦП, ориентировочно 16kHz (обороты * полюсы):

  • Cначала на FFT 8-32 точек, для грубой оценки
  • Потом в найденной полосе - Pitch Detection.

По отдельности FFT потеряет точность на низких частотах, а детектор основного тона без ограничения полосы будет тупить и чудить.

В случае переменного напряжения - мотор (универсальный двигатель с послед. возбуждением) будет питаться пульсирующим, через диодный мост. И добавится фапч, чтобы окно выборки ложилось на середину полуволны. Это вообще не проверено, и косяк старых осциллограмм что мотор без выпрямителя питали.

Vit ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: Vit (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от Vit

Глянул разницу в доках, у стм все куда лучше с оу. Собираешь масштабник, делаешь ему смещение 3мВ в рабочую зону. Общая ошибка, без учета ошибки опорника (0.006*100)/2.5 = 0,24. Опорники даже копеечные можно найти с точностью 0,2-0,4%, резюки 0,1%. В принципе влезаешь в свои хотелки. на ацп заводим через килоомчик. Сглаживание тебе вроде как не надо

Делал масштабник для 8А - шунт 20мОм от шунта 2 по 2кОм в ОС 30кОм. Смешение в этом проекте не заводил, меня не сильно интересовали ложноотрицательные внизу, просто отсекал их уже в коде (почему все в килах, да контролер такой у китайцев, ножки нежные зараза)

потребление у тебя не постоянное, так что будешь при таких параметрах сеять что-то около 1Вт на максимуме.

Morin ★★★★★
()
Последнее исправление: Morin (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от Morin

Судя по описанию, ты внешний обвес предлагаешь. Смысл пропадет. «Дома под одеялом» проще один ina180 запаять, чем россыпь мелочи (даже если она дешевле). И там 5-10мОм шунт не проблема, не надо с нагревом париться вообще.

Похоже не судьба мне гештальт закрыть :).

Vit ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Vit

ну а как ты хотел, там просто ОУ. Делать ты с ним можешь что хочешь, но внешними элементами

Если это хомяк и для единичной сборки, то да инки проще для пользователей

Morin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Morin

Ну там PGA так-то есть, и ОУ можно внутри по-разному коммутировать. Была слабая надежда, что это возможно завести без внешнего обвеса. Но как ни кручу - все очень нехорошо разъезжается. То параметры стрёмные, то обвеса столько что проще не начинать.

Может SL_RU расскажет, чего он вымутить сумел. Очень мало инфы из реальных продакшенов по этой теме.

Vit ★★★★★
() автор топика
Закрыто добавление комментариев для недавно зарегистрированных пользователей (со score < 50)