roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение NorthStar » 30 ноя 2011, 01:00

Добрый день!
Есть проблема - собрал на ардуино и AD620 (инструментальный усилитель) весы (тензодатчик взял из бытовых весов). Получилось не так плохо предел взвешивания от 0 до 1200гр точность +-4,5г (чтоб лучше было - нехватает разрешения ADC)
Уже сразу ошибка, что делал на протошилде, если AD620 находится прямо над MK, то уже всё не здорово (помехи), пришлось прокладку встявлять.
Но, в устройстве, которое я делаю есть еще 6 моторчиков типа http://www.chipdip.ru/product/mmi-6s2r.aspx. Они работают только последовательно, управляются MOSFET-ами RFP30N06LE. И когда измерение идет параллельно с работой мотора - вот тут начинается жуть. Прыгать начинает +-30 гр. Те помеха. Везде, где только можно конденсаторы есть - и на питании и на REF от AD620 и между выводами датчика. Почитав форум возникла мысль еще на моторы поставить конденсаторы, но не знаю - какого номинала и надо ли? Там же регулятор оборотов, те какая-то начинка внутри есть. Вся схема (и моторы и Ардуино) питается от хорошего импульсного источника 12В.
Пробовал плату максимально далеко от моторов ставить - особо не помогло, те помеха явно на питании а не магнитная.
Сейчас уже задумался всё пересобрать на AD7705 - это 16-ти битный ADC c SPI интерфейсом. Тут уже точность до грамма должна быть, но хотелось бы для начала разобраться с питанием. Скорее всего там тот же результат будет - без мотора точность офигенная, но как только на том же питании включится мотор - начнутся проблемы ((
Схему сразу не дам, так как ее просто нет. Делал все по схеме из даташита от AD620. Мосфеты по вот такой схеме включены: http://www.sparkfun.com/datasheets/Comp ... ol-v10.pdf
Прошу совета, так как я в электронике слаб :crazy: :crazy: :crazy:
NorthStar
 
Сообщения: 317
Зарегистрирован: 13 сен 2010, 12:47

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Aseris » 30 ноя 2011, 02:03

Силовую часть моторов подальше, точки соединения питания и земли должны быть возле разъема БП, АЦП питать от вторичного питания напряжения, в идеале аналоговая часть питается от своего стабилизатора. тогда все гут
Аватара пользователя
Aseris
 
Сообщения: 955
Зарегистрирован: 01 сен 2009, 14:58
Откуда: Чехия, Хеб
прог. языки: C/С++, VHDL, Verilog, ASM, Python

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение NorthStar » 30 ноя 2011, 02:25

Ничего не понял ((
1 ЧТо и от чего дальше?
2 Что за точки соединения питания и земли?
3 Со стабилизатором то же не понял - моторы они и так от 12в, те от грязного питания питаются. От стабилизатора только усилитель и МК. Надо было конечно на AD от источника опорного напряжения сигнал подавать, но уже спаял так (
Пока мысль только одна - еще оптроны поставить для развязки. Но земля-то всеравно общая везде получится (
Может более крутой стабилизатор нужен? Типа родной ардуиновский слабоват, тогда скажите - какой.
NorthStar
 
Сообщения: 317
Зарегистрирован: 13 сен 2010, 12:47

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Dmitry__ » 30 ноя 2011, 04:20

Это скорее не помехи, а ток от нагрузки протекает по аналоговой земле. Тензодатчик имеет очень маленький уровень сигнала. Сместить сигнал блуждающим током легко. Замени двигатели на резисторы с сопротивлением близким к двигателям и проверь, если ошибка осталась значит точно блуждающие токи. Поставь AD620 прямо к датчику и 3-х проводной схемой соедини с основной платой (2 питания и 1 сигнал). Датчик питать прямо от AD620.

Разрядность схемы = 1200гр / 4,5г = 266, т.е. никакая :) Простым китайским мультиметром легко проверить выход AD620 и гуляние питания от нагрузки...
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6047
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение NorthStar » 30 ноя 2011, 13:36

Что-то не очень я понял...((
Что за 3-х проводная схема с 2-мя питаниями? С резистором и так понятно, что ОК будет. Он ни помех ни токов не создает.
Так же не понимаю - чем расстояние исправит проблему.
По точности - я возможно неточно выразился. Реально там диапазон измерений больше, так как и -100гр может быть а тензодатчик до 5 кг рассчитан. Я настраивал чувствительность приблизительно по подстроечным резисторам и какой там реально диапазон получился сказать сложно...((
Главная проблема, что схема уже собрана и отлаживалась до того, как моторы подключились.
В принципе развязать схему аналоговую и цифровую можно. Вот к тензодатчику в плотную не поставить. Устройство так спроектировано, что датчик всетаки на некотором расстоянии от AD620 находится (там была проблема с наводками из-за этого, но ее решил конденсатор между выводами тензодатчика). Только вот как развязку сделать - я не понимаю. Может книжку про это посоветуете? Тут как не развязывай - земля с ADC всеравно общая должна быть, а по ней похоже и идет помеха ((
NorthStar
 
Сообщения: 317
Зарегистрирован: 13 сен 2010, 12:47

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Duhas » 30 ноя 2011, 14:27

накидайте схему в общем виде, модулями, что и как подключено по питанию..
«Как сердцу выразить себя? … Мысль изреченная есть ложь!»
В этом мире меня подводит доброта и порядочность...
"двое смотрят в лужу, один видит лужу, другой отраженные в ней звезды"
Аватара пользователя
Duhas
 
Сообщения: 6341
Зарегистрирован: 15 сен 2007, 13:03
Откуда: Красноярск
прог. языки: ASM(МК), C(PC)
ФИО: Гагарский Андрей Александрович

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение boez » 30 ноя 2011, 14:39

NorthStar писал(а):С резистором и так понятно, что ОК будет. Он ни помех ни токов не создает.


Неправильно. Резистор создает ровно те же токи, как и мотор, но без помех. Затем он и предложен, чтобы определить, чем вызвано смещение - токами, текущими не там где надо или именно помехами (электромагнитными наводками).
boez
 
Сообщения: 1974
Зарегистрирован: 27 авг 2008, 10:45
Откуда: Харьков
прог. языки: С/С++

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Dmitry__ » 30 ноя 2011, 15:56

NorthStar писал(а):С резистором и так понятно, что ОК будет.

мда, если тебе понятно, то чего спрашиваешь? кста понял все не так :)

NorthStar писал(а):Что за 3-х проводная схема с 2-мя питаниями?

1- плюс, 2- земля, 3- сигнал :)

NorthStar писал(а):Так же не понимаю - чем расстояние исправит проблему.

мир несовершенен
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6047
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Radist » 30 ноя 2011, 19:13

Попробую и я объяснить ТС на пальцах.
Из источника питания ток вытекает, течет по плюсовому проводу, потом через нагрузку, затем по минусовому проводу и снова затекает в источник питания. Если силовая часть справа, а прецезионная слева и каждая запитана своими питающими проводами - это хорошо. А если они обе с одной стороны источника и питание идет сперва на прецезионную часть, а потом на силовую - это очень плохо. По силовой части токи текут большие, а провода не сверхпроводники - на них падает напряжение, зависящее от нагрузки, то есть переменное. И оно складывается с полезным слаботочным сигналом прецезионной части. Поэтому-то так делать не хорошо. Выделите сильно и слаботочные цепи и запитайте их разными парами проводов. Даже если это не до конца решит проблему - сделать так надо.
Аватара пользователя
Radist
 
Сообщения: 2233
Зарегистрирован: 01 июл 2009, 08:59
Откуда: Екатеринбург
прог. языки: асемблер AVR

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение NorthStar » 01 дек 2011, 01:35

Radist
У меня из блока питания (12В) выходят 2 провода + и -. Далее сделан разветвитель на 4 разъема - по одному разъему на каждые 2 мотора и еще один идет на Arduino - там стабилизатор на 5В. Уже с этих 5В питается и тензодатчик и микросхема AD620. REF на AD620 подан через делитель напряжения (2 резистора).
Сегодня промучился пол дня и стало понятно, что моя схема реагирует на всё - и на вибрации на корпусе устройства от моторов и на положение платы в корпусе. Моторы влияют, но как оказалось незначительно. Долго не мог понять в чем дело, когда снял мотор и плату и пытался с ней отдельно работать - оказалось, что мотор влияет только под нагрузкой. Если нагрузки нет, то и влияния нет. Короче получилось, что иногда всё работает, а иногда начинает значение прыгать вверх-вниз и с чем это связано я установить не могу. Сразу мешает то, что всё собрано на макетной плате на скорую руку, с кучей торчащих проводов...((

Короче пока идея одна - переделать все нафиг. AD7705 диференциальный и фильтр есть и расположить можно будет рядом с тензодатчиком, а к Ардуино сигнал уже по SPI пойдет. Только это еще ооочень долго мутить. Надо плату придумать, изготовить по-нормальному, короче наскоком не получилось такой датчик навоять.
Вообще схему брал из вот этого видео:
http://www.nerdkits.com/videos/weighscale/
Может кому понадобится, судя по тому, что я нарыл в процессе работы, то лучше не мельчить с напряжением - нужно где-то 12-15в подавать, чтоб нормальный отклик был, а не фигачить коэфицент усиления на максимум. На REF сигнал подавать с источника опорного напряжения ровно 2.5В. AD620 ставить как можно ближе к датчику и как можно дальше от ЛЮБЫХ помех.И ни в коем случае не использовать Protoshield )))
Сегодня-завтра еще попробую всетаки конденсатор 0,1 мкф на мотор поставить. Отпишу если поможет.

Добавлено спустя 1 час 58 минут 33 секунды:
Кстати, пришла тут мысль одна - а не напутали чего парни с видео (пост выше). У меня тут сомнения появилсь по поводу того, что на вход REF нужно конденсатор ставить. Тут же как раз задача - чтоб разницу смотреть, а не максимально чистый REF получить. Или я опять что-то не то говорю.. (

Добавлено спустя 4 секунды:
Кстати, пришла тут мысль одна - а не напутали чего парни с видео (пост выше). У меня тут сомнения появилсь по поводу того, что на вход REF нужно конденсатор ставить. Тут же как раз задача - чтоб разницу смотреть, а не максимально чистый REF получить. Или я опять что-то не то говорю.. (
NorthStar
 
Сообщения: 317
Зарегистрирован: 13 сен 2010, 12:47

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Dmitry__ » 01 дек 2011, 07:12

NorthStar писал(а):У меня тут сомнения появилсь по поводу того, что на вход REF нужно конденсатор ставить. Тут же как раз задача - чтоб разницу смотреть, а не максимально чистый REF получить. Или я опять что-то не то говорю.. (

Кошмар... :shock:
Срочно неэлектролитический конденсатор на REF и чем жирнее тем лучше.
NorthStar писал(а):когда снял мотор и плату и пытался с ней отдельно работать - оказалось, что мотор влияет только под нагрузкой.

Это доказывает теорию заговора блуждающих токов, т.к. помехи с коллекторного двигателя идут всегда, а потребление тока увеличивается под нагрузкой...

3-х проводная схема датчика тебя спасает и прислушайся к совету с китайским мультиметром :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6047
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение =DeaD= » 01 дек 2011, 08:41

Вот всегда так - схемы нет, фотки нет, на словах всё красиво, а потом выясняется, что элементарные требования к организации питания, указанные в любом даташите, не выполнены. Без полной картинки гадать, что где сломано - практически нереально.

NorthStar, может всё-таки стоит выложить полную схему?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение NorthStar » 01 дек 2011, 22:34

Чтоб выложить схему надо ее нарисовать ))
На REF у меня стоит электролитический конденсатор 10мкФ. Поменяю на 0.22 обычный. Но хотелось бы понять - чем электролитический не угодил?
Хоть убейте не понимаю - "3-х проводная схема датчика тебя спасает и прислушайся к совету с китайским мультиметром" что это значит ((
У датчика 4 провода. От платы с AD620 ардуино и так 3 провода идет. Не могу понять - что конкретно надо исправить.
С мультиметром - можно попробовать, но опять же не очень понимаю - что я увижу нового. У меня нормальный мультиметр есть, а не китайский ) Прсто вес удобнее видеть, чем ток.
Мне все про эти токи пишут, а как с ними бороться.

Добавлено спустя 3 часа 2 минуты 27 секунд:
Вот результат за сегодня:
1 конденсатор на REF ни на что не влияет. Убрал электролитический, пробовал без него, затем ставил обычный 0.1 мкф - разницы нет никакой. Моторы вообще убрал нафиг.
2 схема продолжает жить своей жизнью. Показывает разброс, то в пределах 10гр, то начинает чудить и прыгать до 30 гр. Похоже провода от датчика это одна большая антена и на них влияет все, что угодно. Так же данная реализация очень чувствительна к питанию (например, если ардуина подключена к ноутбуку, а ноут на батарейках, то все хорошо, а если ноут от сети питается, то все плохо). В итоге решил от нее отказаться и сделать все в точности так, как нарисовано на Figure 22 даташита к AD7705 (http://lib.chipdip.ru/143/DOC000143693.PDF). Реализовать всё на маленькой платке и прилепить ее прямо рядом с датчиком. Там в схеме вообще ниодного конденсатора нет (ну кроме тех что от кварца). От сюда возникает 2 вопроса к уважаемой общественности:
1. Как лучше всего крепить провода от датчика к плате? Если просто в отверстие припаять, то провод ломается над местом пайтки. А если клемники использовать, то не будет ли помех? Проводочки тоненькие совсем. В оригинальных весах были просто припаяны.
2. Смущает, что в оригинальной плате весов не менее 10 больших электролитических конденсаторов. Зачем они и куда идут - фиг знает. Кстати оригинальная плата умудряется работать вообще на 3 вольтах и точность имеет +- 1 гр (сделать как в ней не предлагайте, так как там одна клякса смолы в середине и к ней все проводки идут). Может кто всетаки подскажет - из учебника или из журнала информацию о том - как с точными измерениями работать. Хотелось бы спроектировать устройство сразу "как положено", а не гадать потом - где еще конденсатор прилепить, а где провода не те и не там..((
Сейчас вообще придется плату травить под это дело. Очень это дорогое удавольствие - ошибки делать.
NorthStar
 
Сообщения: 317
Зарегистрирован: 13 сен 2010, 12:47

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение Dmitry__ » 01 дек 2011, 23:42

Хотел раньше написать, потом плюнул, не стал. А сейчас подумал, если не переводить бабушек через дорогу то в рай не попадешь :)
Заставил себя посмотреть твое видео, там схема не принципиальная а функциональная, т.е. обьясняющая принцип работы и только. Ты по питанию контроллера и операционника ставил конденсаторы?

>Но хотелось бы понять - чем электролитический не угодил?
электролитичиеские конденсаторы имеют большой ток утечки раз, не функциклируют на высоких частотах (большая внутр. индуктивность - два. И первое и второе - смерть точной схеме на инструм. усилителе.

>С мультиметром - можно попробовать, но опять же не очень понимаю - что я увижу нового.
Полученные данные нужно еще уметь правильно интерпретировать, сейчас я не готов обьяснять...

>1. Как лучше всего крепить провода от датчика к плате?
термоклеем зафиксируй провода (пистолет такой)

>2. Смущает, что в оригинальной плате весов не менее 10 больших электролитических конденсаторов.
Это блокировочные конденсаторы по питанию, любая микросхема генерит помехи. Выше говорил...

Добавлено спустя 8 минут 26 секунд:
=DeaD= писал(а):Вот всегда так - схемы нет, фотки нет, на словах всё красиво, а потом выясняется, что элементарные требования к организации питания, указанные в любом даташите, не выполнены.

NorthStar, ты скорее всего молод и полон сил, а мы тут зануды, но перечитай эту рекомендацию.
Если в ней многабукаф и не понятна, то:
=DeaD= писал(а):схемы нет, фотки нет

можно еще короче:
=DeaD= писал(а):фотки нет


все другое - битва экстрасенсов и телепатов
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 6047
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Проблема питания двигателей и точных измерителей.

Сообщение =DeaD= » 02 дек 2011, 09:03

NorthStar писал(а):Чтоб выложить схему надо ее нарисовать ))

Если сложить все уже написанные вами буквы - скорее всего выяснится, что проще и на порядок эффективней было сразу схему нарисовать. А если вы пока не умеете рисовать схемы - научитесь, это сэкономит вам и тем, кто хочет вам помочь, кучу нервов и сил. А еще из схемы в EAGLE потом классно делать платы, с проверкой, что ничего нигде не напутано.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

След.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

Mail.ru counter