Konfigurovatelné měření U, I, R za pomoci procesoru

[lukky]

Ahoj,
snažím se vyřešit konfigurovatelné měření napětí (DC 0..16V), proudu (DC 0..10mA) a odporu (0..50k), které se bude volit ze řídícího procesoru.

Tj. na dvoupinový konektor připojím danou veličinu, zvolím typ měření a změřím na ADpřevodníkem procesoru.
Nemáte tip na nějaká osvědčená zapojení jak to nejlépe provést? Napadá mne několik MOSFETů v kombinaci s OZ.

Díky za rady.
L.

[Zaky]

Bude potřeba řádně dospecifikovat zadání, plánuješ meření veličin jednorozsahové? jaká je požadovaná přesnost / rozišení? Jaký je požadovaný / přípustný vstupní odpor a odpor bočníku? Bude (nebo zda musí být) celé zařízení galvanicky oddělené kvůli možnosti připojení kamkoli do obvodu? Je požadovaná odolnost proti přivedení vnějšího napětí v režimu měření odporů? Do jakého napětí? Spínače a OZ to jistě budou, je třeba si uvědomit, že zejména spínače mohou mít k dokonalosti značně daleko.

[Zaky]

Bude potřeba řádně dospecifikovat zadání, plánuješ meření veličin jednorozsahové? jaká je požadovaná přesnost / rozišení? Jaký je požadovaný / přípustný vstupní odpor a odpor bočníku? Bude (nebo zda musí být) celé zařízení galvanicky oddělené kvůli možnosti připojení kamkoli do obvodu? Je požadovaná odolnost proti přivedení vnějšího napětí v režimu měření odporů? Do jakého napětí? Spínače a OZ to jistě budou, je třeba si uvědomit, že zejména spínače mohou mít k dokonalosti značně daleko.

[mtajovsky]

Právě proto mají obvyklá řešení oddělený vstup pro měření napětí od vstupu pro měření součástek.

[mtajovsky]

Právě proto mají obvyklá řešení oddělený vstup pro měření napětí od vstupu pro měření součástek.

[lukky]

[Zaky]

Napětí změříš v pohodě rovnou děličem (cca 100k/10k, podle rozsahu AD převodníku), výstup děliče můžeš ochránit transilem. Pro měření proudu můžeš bočník připojit mosfetem s velmi malým Rds on, pokud nepotřebuješ příliš velký vstupní odpor voltmetru a akceptuječ bočník proti zemi. Napětí z bočníku 100Ω změříš zase rovnou tím děličem jako v režimu voltmetru, případně můžeš bočník použít třeba poloviční, proti tomu bude Rds on slušného fetu pořád dostatečně zanedbatelný a napětí pořád dobře měřitelné (skutečně můžeš mít tak velký bočník?). Pro měření odporů od nějaké reference zesílíš pomocí OZ napětí třeba na 20V a připneš ho na vstup voltmetru třeba optočlenem. Úbytek na měřeném odporu změříš zase tím děličem voltmetru. Je to sice značně primitvní, ale je to jen pár součástek a požadované zadání by to mělo splnit.

[Zaky]

Napětí změříš v pohodě rovnou děličem (cca 100k/10k, podle rozsahu AD převodníku), výstup děliče můžeš ochránit transilem. Pro měření proudu můžeš bočník připojit mosfetem s velmi malým Rds on, pokud nepotřebuješ příliš velký vstupní odpor voltmetru a akceptuječ bočník proti zemi. Napětí z bočníku 100Ω změříš zase rovnou tím děličem jako v režimu voltmetru, případně můžeš bočník použít třeba poloviční, proti tomu bude Rds on slušného fetu pořád dostatečně zanedbatelný a napětí pořád dobře měřitelné (skutečně můžeš mít tak velký bočník?). Pro měření odporů od nějaké reference zesílíš pomocí OZ napětí třeba na 20V a připneš ho na vstup voltmetru třeba optočlenem. Úbytek na měřeném odporu změříš zase tím děličem voltmetru. Je to sice značně primitvní, ale je to jen pár součástek a požadované zadání by to mělo splnit.

[frpr666]

Integrovat měření proudu, napětí a odporu na dvě svorky není dobrý nápad.
I špičkové multimetry mají oddělené svorky pro měření U a I
Při měření U vyžadujeme nejlépe nekonečný vstupní odpor měřáku. Při měření proudu vyžadujeme nejlépe nulový odpor měřáku.

Při dvousvorkové konfiguraci první věc co se stane je, že někdo "navolí" měření proudu a připojí tvrdý zdroj napětí...

[Yarda1]

[Zaky]

Pokud tazatel vyrábí nějaký jednoúčelový přípravek, který musí měřit na jedněch svorkách, i když to bude pravděpodobně spíš ukazovátko, než seriózní měřák, tak to nemusí být zas takový problém. Např. na kontrolu nějakých napájecích zdrojů apod., tedy zdrojů více méně tvrdých, bude vstupní odpor 100kΩ naprosto vyhovující a pokud tazatel ví, co říká, když tvrdí, že mu vyhoví bočník 100Ω, tak v případě připojení na 20V bude na bočníku ztráta 4W, bočník není problém nadimenzovat, aby to chvíli vydržel. A pokud se bude měřit odpor jako úbytek napětí na odporu v sérii s 10kΩ, tak pokud se za 10kΩ dá transil, ochrání se dostatečně optočlen připojující referenční napětí i OZ za ním. Pokud by měl být bočník menší, doplní se jeden OZ, že se zažene při měření napětí do saturace by nemělo ničemu vadit, jen ta odolnost proti připojení tvrdého napětí už nebude, ale to se dá řešit třeba vratnou pojistkou.

[Zaky]

Pokud tazatel vyrábí nějaký jednoúčelový přípravek, který musí měřit na jedněch svorkách, i když to bude pravděpodobně spíš ukazovátko, než seriózní měřák, tak to nemusí být zas takový problém. Např. na kontrolu nějakých napájecích zdrojů apod., tedy zdrojů více méně tvrdých, bude vstupní odpor 100kΩ naprosto vyhovující a pokud tazatel ví, co říká, když tvrdí, že mu vyhoví bočník 100Ω, tak v případě připojení na 20V bude na bočníku ztráta 4W, bočník není problém nadimenzovat, aby to chvíli vydržel. A pokud se bude měřit odpor jako úbytek napětí na odporu v sérii s 10kΩ, tak pokud se za 10kΩ dá transil, ochrání se dostatečně optočlen připojující referenční napětí i OZ za ním. Pokud by měl být bočník menší, doplní se jeden OZ, že se zažene při měření napětí do saturace by nemělo ničemu vadit, jen ta odolnost proti připojení tvrdého napětí už nebude, ale to se dá řešit třeba vratnou pojistkou.