Page 1 of 7

Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Thu Nov 14, 2013 8:22 pm
by Sergey89
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 6:32 am
by XDA
сколько раз Вам нужно объяснить, что не 5 вольт АЦП - это плохо?

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 6:55 am
by Sergey89
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 12:46 pm
by denisvak
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?

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 1:19 pm
by XDA
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 1:39 pm
by denisvak
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?

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 3:38 pm
by XDA
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"

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 5:05 pm
by denisvak

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 5:21 pm
by BOOST
denisvak спасибо за схемы ;) После всего причитаного у меня ступор, кажись сейчас начут хаять Январь :twisted: извените за офтоп

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 5:25 pm
by denisvak
Январь тут не причем. Это нормальная схемотехника. Везде все нормальные люди и разработчики никогда не выводят голый вход наружу...тем более в автоэлектронике...

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 5:31 pm
by Sergey89
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 6:05 pm
by denisvak
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 6:08 pm
by Sergey89
На него подаётся опорное напряжение через резистор. В схеме января, например, это R12 для ДТОЖ.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 6:10 pm
by BOOST
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

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 6:15 pm
by Sergey89
Да, с ОУ никаких проблем не должно быть. Просто придётся ставить чуть больше компонентов, но при этом МК будет в безопасности со всех сторон :)

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 8:33 pm
by Maxi
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 8:39 pm
by Sergey89
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-0-1-0805-25ppm-Resistor-ERA-6YEB103V-PANASONIC-RoHS-NEW-Qty-100pcs-/140729326807?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item20c41f1cd7

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

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Fri Nov 15, 2013 8:48 pm
by Maxi
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-0-1-0805-25ppm-Resistor-ERA-6YEB103V-PANASONIC-RoHS-NEW-Qty-100pcs-/140729326807?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item20c41f1cd7

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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 8:27 am
by zavdimka
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 8:47 am
by Mad Max
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.

Re: по каким чертовым критериям вы вообще выбирали этот stm3

Posted: Sun Nov 17, 2013 8:53 am
by KOT
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 8:57 am
by zavdimka
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 9:12 am
by Mad Max
так у нас делитель напряжения резисторный и есть последовательный с портом резистор.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 10:16 am
by KOT
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 10:33 am
by zavdimka
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 10:49 am
by Mad Max
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 11:36 am
by denisvak

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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 11:46 am
by zavdimka
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 12:06 pm
by nikll
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.

Re: Проблематика обвязки вокруг 3в АЦП

Posted: Sun Nov 17, 2013 12:32 pm
by Maxi
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?