Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Железо внутри ЭБу и железо снаружи ЭБУ
Post Reply
User avatar
Sergey89
contributor
contributor
Posts: 839
Joined: Wed Sep 25, 2013 5:30 pm
Location: Russia, Velikiy Novgorod
Contact:

Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by Sergey89 » Thu Nov 14, 2013 8:22 pm

Мне кажется панику раньше времени разводите :) Всё нормально будет и с 3 вольтовым АЦП. Поставить ОУ и резисторы в делитель взять с ТКС поменьше ну и в прошивке произвести калибровку каждого канала АЦП.

User avatar
XDA
Posts: 441
Joined: Wed Oct 23, 2013 7:28 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by XDA » Fri Nov 15, 2013 6:32 am

сколько раз Вам нужно объяснить, что не 5 вольт АЦП - это плохо?
Теория хороша в том и только том случае, если она может достоверно предсказать результаты каждого нового опыта

User avatar
Sergey89
contributor
contributor
Posts: 839
Joined: Wed Sep 25, 2013 5:30 pm
Location: Russia, Velikiy Novgorod
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Sergey89 » Fri Nov 15, 2013 6:55 am

XDA wrote:сколько раз Вам нужно объяснить, что не 5 вольт АЦП - это плохо?
где объяснение? я вижу только утверждение, что 3В ацп гавно поверьте мне на слово.

А вот теперь почему 3 В ацп не совсем хорошо, но не критично. Во первых нужно ставить ОУ. Лучше с низким током утечки и напряжением смещения. ОУ добавляет шумы, но если вспомнить, что разрядность нашего АЦП честных 10 бит. То для опоры 3.3 В один дискрет будет 3 мВ. Это много по сравнению с шумами ОУ. Во вторых нужно ставить резистивный делитель. У резистивного делителя сопротивление плавает, а так как технология производства такая, что резисторы получаются как с положительным так и отрицательным ТКС, то два резистора могут плавать в обе стороны. Возьмём хорошие резисторы с ТКС +/- 5 PPM на градус цельсия. Получим что при изменение температуры на 100 градусов ошибка не превысит 1 мВ, что опять таки меньше дискрета АЦП.

denisvak
Posts: 403
Joined: Thu Oct 03, 2013 8:00 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by denisvak » Fri Nov 15, 2013 12:46 pm

Баянный сабж. Не вижу никаких проблем с уровнями и тем более какую-то глупость про потерю точности на АЦП и т.д.
Сколько там у января бит на АЦП с 5в? а тут 12бит на 3в. переведите их в 5в хоть и с делителем тупым на резисторах...или проблема купить точных резисторов? или у вас уже такой поток изделий что встает проблем откалиброваться под обычные 5% резюки?

User avatar
XDA
Posts: 441
Joined: Wed Oct 23, 2013 7:28 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by XDA » Fri Nov 15, 2013 1:19 pm

denisvak wrote:Баянный сабж. Не вижу никаких проблем с уровнями и тем более какую-то глупость про потерю точности на АЦП и т.д.
Сколько там у января бит на АЦП с 5в? а тут 12бит на 3в. переведите их в 5в хоть и с делителем тупым на резисторах...или проблема купить точных резисторов? или у вас уже такой поток изделий что встает проблем откалиброваться под обычные 5% резюки?
в эквивалентной схеме любого датчика присутствует источник напряжения и выходное сопротивление.
а теперь представьте, что у вас за характеристика получится на трёх резисторах (один из которых - неизвестный) и как Вы её будете калибровать.
Теория хороша в том и только том случае, если она может достоверно предсказать результаты каждого нового опыта

denisvak
Posts: 403
Joined: Thu Oct 03, 2013 8:00 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by denisvak » Fri Nov 15, 2013 1:39 pm

XDA wrote: в эквивалентной схеме любого датчика присутствует источник напряжения и выходное сопротивление.
а теперь представьте, что у вас за характеристика получится на трёх резисторах (один из которых - неизвестный) и как Вы её будете калибровать.
А как до этого вы это проделывали? В любов другом блоке есть резистор и на входе и на подтяжку...как-то умудрялись же? Или вы думаете там сигнал прямиком на ножку АЦП идет, без всяких резисторов?

User avatar
XDA
Posts: 441
Joined: Wed Oct 23, 2013 7:28 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by XDA » Fri Nov 15, 2013 3:38 pm

denisvak wrote:
XDA wrote: в эквивалентной схеме любого датчика присутствует источник напряжения и выходное сопротивление.
а теперь представьте, что у вас за характеристика получится на трёх резисторах (один из которых - неизвестный) и как Вы её будете калибровать.
А как до этого вы это проделывали? В любов другом блоке есть резистор и на входе и на подтяжку...как-то умудрялись же? Или вы думаете там сигнал прямиком на ножку АЦП идет, без всяких резисторов?
покажите кусок схемы из "любого другого блока"
Теория хороша в том и только том случае, если она может достоверно предсказать результаты каждого нового опыта


BOOST
Posts: 148
Joined: Sat Oct 26, 2013 3:19 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by BOOST » Fri Nov 15, 2013 5:21 pm

denisvak спасибо за схемы ;) После всего причитаного у меня ступор, кажись сейчас начут хаять Январь :twisted: извените за офтоп
Мой скайп vasyakotik

denisvak
Posts: 403
Joined: Thu Oct 03, 2013 8:00 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by denisvak » Fri Nov 15, 2013 5:25 pm

Январь тут не причем. Это нормальная схемотехника. Везде все нормальные люди и разработчики никогда не выводят голый вход наружу...тем более в автоэлектронике...

User avatar
Sergey89
contributor
contributor
Posts: 839
Joined: Wed Sep 25, 2013 5:30 pm
Location: Russia, Velikiy Novgorod
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Sergey89 » Fri Nov 15, 2013 5:31 pm

Тут немного другое имелось ввиду. АЦП у нас 3 В, а датчики хотим питать от 5 В. Следовательно нам нужно поделить напряжение. Если просто поставить делитель после датчика, то получится параллельное соединение датчика и делителя и мы просто "сломаем" характеристику датчика. Это касается резистивных датчиков типа ДТОЖ или ДТВ. С датчиками типа ДАД такой проблемы не будет, потому что у них достаточно низкое выходное сопротивление.

Вот для этого и ставится ОУ, чтобы не влиять на реальную характеристику датчика.
Image

И ещё. Решающей характеристикой резисторов в делителе является не точность, потому что под точность можно спокойно откалибровать каналы, а термостабильность. Если взять резисторы с плохой термостабильностью, то можно спокойно получить плавающую ошибку в несколько процентов.

denisvak
Posts: 403
Joined: Thu Oct 03, 2013 8:00 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by denisvak » Fri Nov 15, 2013 6:05 pm

Sergey89 ДТОЖ и ДТВ - это тот же самый резистор и остается, у него нет напряжения питания же...он тупо менят свое сопротивление под действием температуры. Берем закон ома и считаем. Для особо "одаренных" в мотеке например можно тупо забить табличку сопротивление = температура.

User avatar
Sergey89
contributor
contributor
Posts: 839
Joined: Wed Sep 25, 2013 5:30 pm
Location: Russia, Velikiy Novgorod
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Sergey89 » Fri Nov 15, 2013 6:08 pm

На него подаётся опорное напряжение через резистор. В схеме января, например, это R12 для ДТОЖ.

BOOST
Posts: 148
Joined: Sat Oct 26, 2013 3:19 pm

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by BOOST » Fri Nov 15, 2013 6:10 pm

Так значит проблем никаких нет, тогда нахрена раздувать столько страниц пустых споров если все и так понятно, лично мне нравиться идея с ОУ, если что то умрет он а не порт процессора, и если я не ошабаюсь то у ОУ нет таких проблем с термостабильностью
Мой скайп vasyakotik

User avatar
Sergey89
contributor
contributor
Posts: 839
Joined: Wed Sep 25, 2013 5:30 pm
Location: Russia, Velikiy Novgorod
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Sergey89 » Fri Nov 15, 2013 6:15 pm

Да, с ОУ никаких проблем не должно быть. Просто придётся ставить чуть больше компонентов, но при этом МК будет в безопасности со всех сторон :)

User avatar
Maxi
Sr Consultant
Sr Consultant
Posts: 786
Joined: Wed Oct 23, 2013 4:25 pm
Soldering skill: yes
Coding skill?: yes
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Maxi » Fri Nov 15, 2013 8:33 pm

Sergey89 wrote:И ещё. Решающей характеристикой резисторов в делителе является не точность, потому что под точность можно спокойно откалибровать каналы, а термостабильность.
очень интересно - как например собрались точность у того же ДТВ игнорировать и калибровать? или каждый канал будет калиброваться отдельно и коэффициенты приведения потом для него будут сохранятся?
я конечно не знаю но в Москве одна дорогая отладочная плата в розницу дешевле двух десятков относительно точных (1%) резисторов...
Если взять резисторы с плохой термостабильностью, то можно спокойно получить плавающую ошибку в несколько процентов.
да не будут они плавать в разные стороны в делителе.

User avatar
Sergey89
contributor
contributor
Posts: 839
Joined: Wed Sep 25, 2013 5:30 pm
Location: Russia, Velikiy Novgorod
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Sergey89 » Fri Nov 15, 2013 8:39 pm

Да. Каждый канал отдельно и сохранять в прошивке, но это реально нужно только при использовании резисторов с низкой точностью.

http://www.ebay.com/itm/10K-OHM-0-1-080 ... 20c41f1cd7

ТКС резисторов одной серии идёт как +/- X PPM. Потому что такая технология производства.

User avatar
Maxi
Sr Consultant
Sr Consultant
Posts: 786
Joined: Wed Oct 23, 2013 4:25 pm
Soldering skill: yes
Coding skill?: yes
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by Maxi » Fri Nov 15, 2013 8:48 pm

Sergey89 wrote:Да. Каждый канал отдельно и сохранять в прошивке, но это реально нужно только при использовании резисторов с низкой точностью.

http://www.ebay.com/itm/10K-OHM-0-1-080 ... 20c41f1cd7

ТКС резисторов одной серии идёт как +/- X PPM. Потому что такая технология производства.
25ppm это при 100 градусах 0.25%
не думаю что источник опорного напряжения для АЦП удастся этого порядка сделать.

zavdimka
Posts: 176
Joined: Mon Nov 11, 2013 7:42 pm

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by zavdimka » Sun Nov 17, 2013 8:27 am

Может кто нибудь мне объяснит как можно выбить ножку процессор через 10ком и пару защитных диодов? Статикой? на входе стоит кондер, пара защитных диодов, резистор и еще кондер для верности. Ну никак не выбить этот выход. Только если молния в машину попадет. ДА и то не факт.
Простой рассчет. Что бы выбить ножку, пусть нам надо 50ма. Пиковый ток который любая нога может выдержать. За ним у нас 10ком. Итак, что бы через 10ком прошло 50ма надо подать 500в. Ну впринципе не так уж и много. Хорошо. Ставим защитные диоды. Они держат пусть 1 ампер, а резистор 50ком. Это уже выбить нереально!
Какая разница к 5в подтягивать резистор или к 3.3. Только для 5в создать себе гору проблем ввиде операционника.
Да, операционник не плавает по температуре, но используется после него тот же резисторный делитель. Чем больше деталей тем больше ошибка, если только они не компенсируют друг друга.
ИМХО, лишние детали не нужны, если без них можно обойтись.
Помехи - у вас температура меняется очень заметно за секунду. НЕТ:? тогда ставим заметный кондер, например пару микрафарад и всех помех как не бывало.
Мало этого, хорошо, берем 10 выборок АЦП и считаем среднее квадратичное.
5в надежнее,чем 3.3? да чепуха все это, все зависит от входных защитных цепей.
Выдет из строя ОУ, а не процессор. Да какая разница, что выдет. Важен результат, что схема не работает.
Надо делать просто и топорно, что бы оно работало.
skype: dime_zav

Mad Max
Posts: 187
Joined: Wed Nov 13, 2013 12:34 pm
Location: Ukraine, Kharkov

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by Mad Max » Sun Nov 17, 2013 8:47 am

Zavdimka, знаешь, а я вот сейчас пришел к такому же выводу. Мне тоже страшилок понарасказывали коллеги.
Есть предложение- готов рискнуть своим Дискавери- сгорит- микруху поменяю.Она 12 баксов стоит.

Итак, на вход ставлю делитель и кондер для понижения 5 в 3,3 (ни один датчик при питании 5 в не дает на выходе более 4,8В, перегруз АЦП не страшен)
На выход форс тупо omnifet, на катушки дарлингтон через опер.
Т.е. делаю самый простой не защищенный вариант. А там посмотрим.
Skype- max.mad486

KOT
Posts: 291
Joined: Sun Nov 17, 2013 8:15 am
Location: Ukraine, Zaporizhia
Contact:

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Post by KOT » Sun Nov 17, 2013 8:53 am

Sergey89 wrote: Вот для этого и ставится ОУ, чтобы не влиять на реальную характеристику датчика.
Image
Поддерживаю установку ОУ для датчиков типа ДТОЖ ДТВ, для ДАД предлагаю просто делитель с защитными диодами шоттки.
У меня к сожалению в машине получился делитель паралельно ДТОЖ просто у меня 2 отдельных блока, один впрыск - другой зажигание на впрыске я использовал опорное для АЦП 5 вольт, а вот в зажигании 2,56 и пришлось ставить делитель, ОУ не поставил, в итоге блок зажигания вносит некоторые изменения в характеристику датчика, я конечно подкорретировал, разницы показаний между DS18b20 и моим ДТОЖ я незаметил на том и остановился.

zavdimka
Posts: 176
Joined: Mon Nov 11, 2013 7:42 pm

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by zavdimka » Sun Nov 17, 2013 8:57 am

Схемотехника это продолжение физики. Не зная физики, невозможно сделать хороший девайс во всех смыслах.
В этом плане цифра помогает людям делать устройства, прощая мелкие огрехи. Это так, лирическое отстпуление.

Я все же рекомендовал бы следующую схему. Лень рисовать. Опишу словами.
От входа идет кондер на землю, порядка 100nF(зависит от скорости датчика, чем больше, тем меньше помех) и резистор порядка 10-50К, дальше стоит пара защитных диодов в 3.3в и землю(кондер можно и сюда перенести, это обсудить надо), а дальше еще резистор перед портом контроллера. Порядка 1К. Это позволит 100% защитить проц.Т.к. у защитных диодов есть индуктивности, то все же ноге мк может достаться.На практике это порядка вольт. Пусть даже 10в. Импульс в 10ма защитные диоды внутри мк спокойно выдержат.
Можно еще топорнее, ставить диоды сразу на вход. Надежность немного ниже, поэтому 1 дополнительный резистор погоды не сделает.
skype: dime_zav

Mad Max
Posts: 187
Joined: Wed Nov 13, 2013 12:34 pm
Location: Ukraine, Kharkov

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by Mad Max » Sun Nov 17, 2013 9:12 am

так у нас делитель напряжения резисторный и есть последовательный с портом резистор.
Skype- max.mad486

KOT
Posts: 291
Joined: Sun Nov 17, 2013 8:15 am
Location: Ukraine, Zaporizhia
Contact:

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by KOT » Sun Nov 17, 2013 10:16 am

Mad Max wrote:на катушки дарлингтон через опер.
Я лично не понял, но есть IGBT специализированные для катушек зажигания, ну а еще в связи с модой 1 катушка на 1 цилиндр или отдельно блок зажигания то вобще предлагаю выводить дискретный выход 5 вольт, т.е тупо преобразователь уровня.
Извиняюсь что не по теме.
zavdimka wrote: а дальше еще резистор перед портом контроллера. Порядка 1К. Это позволит 100% защитить проц.Т.к. у защитных диодов есть индуктивности, то все же ноге мк может достаться.На практике это порядка вольт. Пусть даже 10в. Импульс в 10ма защитные диоды внутри мк спокойно выдержат.
Можно еще топорнее, ставить диоды сразу на вход. Надежность немного ниже, поэтому 1 дополнительный резистор погоды не сделает.
Предлагаю все таки считать RC цепи, на темеператугрый датчик кончено и 1000 мкф можно поставить по входу, но вот на счет ДАД я бы больше 100 нан не лепил, это все таки нтегрирующая цепь, что всвою очередь повлияет на быстродействие системы в целом.
10 ма диоды внутри МК - это по документауии? я лично с СТМ только начинаю ознакамливатся, но в AVR по негласной информации внутренние диоды выдерживают всего-то 1 ма. Да и на счет быстродействия диода, диод помимо индуктивности имеет емкость, которя намного больше выражена в паразитных параметрах. В защитных диодах речь о перенапряжении идет больше с уклоном на ВАХ, а не значение паразитной индуктивности.

zavdimka
Posts: 176
Joined: Mon Nov 11, 2013 7:42 pm

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by zavdimka » Sun Nov 17, 2013 10:33 am

Питать терморезистор от 5в и потом ставить делитель до 3в просто не логично.
Куда проще питать его от 3.3 вместо 5.
Вопрос тут в другом, допустием у нас терморезистор 5.6к. Я не знаю какого наминала применяются в машинах. Просто взял цифру(такой резистор у меня используется в термореле).
Каким резистором его "поддтягивать" к Vcc. Если 10ком. То можно подтягивать и к 5в. Даже это более разумно. Выход все равно не будет выше 3.3в. Если его "подтягивать", скажем, 2к то это уменьшит точность измерения. Т.е. при томже изменении сопротивления резистора потенциал будет меняться на меньшую величину.
Могу соврать, но кажется в этом случае его оптимально "подтягивать" резистором того же наминала. В таком случае, мы всегда будем в пределах 3.3в. ( можно "подтяжку взять скажем чутка больше, т.е. 6.4к как в моем случае).
Хотелось бы узнать значения сопротивления распространенных датчиков температур.
Про ДАД - тут конечно делитель.
skype: dime_zav

Mad Max
Posts: 187
Joined: Wed Nov 13, 2013 12:34 pm
Location: Ukraine, Kharkov

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by Mad Max » Sun Nov 17, 2013 10:49 am

Как правило все автомобильные терморезисторы это 3-6 кОм. Правильно. Нет смысла его "питать". Он просто стоит в цепи входного делителя. Можно просто поставить джампер "диапазон".
Температуре тосола точность выше 1 град не нужна.
При диапазоне от -40 до +120 мы имеем всего 160 значений.
Итого любой ДТ впишется в диапазон 12-ти разрядов АЦП.
Skype- max.mad486

denisvak
Posts: 403
Joined: Thu Oct 03, 2013 8:00 pm

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by denisvak » Sun Nov 17, 2013 11:36 am

Code: Select all

T	R
130	75
100	180
90	240
80	330
70	470
60	670
50	970
45	1190
40	1460
30	2240
25	2800
20	3520
15	4450
10	5670
5	7280
0	9420
-4	12300
-10	16180
-15	21450
-20	28680
-30	52700
-40	100700
Вот вам данные по тазовскому ДТОЖ в омах!!!. ДТВ дельфийский такой же...
Наконец-то хоть кто-то начинает понимать что 5в не панацея :))) Хоть опорное у него 5в будет хоть 3в. - это вы уже в своих формулах должны учитывать при переводе из сопротивления в градусы.

zavdimka
Posts: 176
Joined: Mon Nov 11, 2013 7:42 pm

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by zavdimka » Sun Nov 17, 2013 11:46 am

Так отлично, тогда в подтяжку ставим 6.4к к 5в и это спокойно можно мерить АЦП без извращений. Конечно надо будет ставить хоть какую то защиту, но это всего то 4 детальки на канал.
skype: dime_zav

nikll
Posts: 186
Joined: Tue Oct 15, 2013 5:45 am

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by nikll » Sun Nov 17, 2013 12:06 pm

Не забудьте о защите питания датчиков, а то бывают всякие случайности, к примеру вывод питания который идет на ДАД (в нем +5v) замкнули на +12v, на втором мегаскрите от этого вышибло цепь питания датчиков.
В общем на мой взгляд к требованиям по обвязке датчиков следует добавить отказоустойчивотсть при замыкании на любые другие провода (ну кроме высковольтников пожалуй), причем не только на сигнальные линии но и на цепи питания.

User avatar
Maxi
Sr Consultant
Sr Consultant
Posts: 786
Joined: Wed Oct 23, 2013 4:25 pm
Soldering skill: yes
Coding skill?: yes
Contact:

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Post by Maxi » Sun Nov 17, 2013 12:32 pm

Вопрос калибровки каналов - те кто предлагает это делать в курсе сколько стоит простой тестер способный померить напряжение точнее чем 0.5% включая меньший разряд? в курсе что он вообще то дороже чем половина систем управления на рынке?

Post Reply