Ciao a tutti, devo alimentare un trasduttore di posizione che mi fornisce in uscita un segnale proporzionale oltre che alla posizione anche alla tensione d'alimentazione. Per chiarire ha una caratteristica di circa 75 mV/(V*mm). Tale sensitivita' alla tensione d'alimentazione e' ovviamente indesiderata in quanto l'output dipende linearmente anche dalla tensione d'alimentazione, appunto. Volendo usare il trasduttore per il compito cui e' adibito e non come un voltmetro..., devo scegliere un alimentatore da 24V, bassa corrente (decine di mA), ma ad elevata stabilita'. Anche e soprattutto per quanto attiene la deriva in temperatura. Avete qualche modello commerciale da consigliarmi? Grazie. Ciao. Mirko.
Alimentatore 24V per strumentazione
Feb 04, 2011
19 Replies
Il 04/02/2011 15:22, Mirko ha scritto:
E' quindi raziometrico.
Spesso invece è desiderata. Utilizza come Vref dell'ADC una tensione derivata dalla stessa alimentazione, o se non puoi acquisiscila su un altro canale.
Avrai così una lettura indipendente dalle fluttuazioni dell'alimentazione, dall'invecchiamento dei componenti, ecc.. e soprattutto non ti servirà un
Marco
"Marco Trapanese" suggeriva:
Purtroppo siamo oltre il range dell'ADC (roba NI) ed inoltre non ho canali disponibili. Tu mi dirai di metterci un partitore... con resistenze a strato metallico. Ma il problema del canale per acquisire la tensione d'alimentazione permane.
E'... potendolo fare, ma l'ideatore dell'accrocchio ha pensato bene di fare una ricetta con componenti scelti a questo modo, e adesso per svincolarmi dalla tensione d'alimentazione son costretto a cambiare alimentatore. Grazie. Ciao. Mirko.
salve che tensione hai al momento disponibile? quant'è il range max del tuo ch nel sistema di acquisizione che puoi usare? (penso che NI stia per National Instr.)?????
"emilio" scriveva:
Un 24 V ma da un alimentatore general purpose con tutti gli inconvenienti che ne conseguono...
Sono 4 canali analogici +/- 10V, per l'esattezza un 9215 della National, appunto. I sensori sono 4 eppercui non avanzo spazio per acquisire la tensione d'alimentazione. A parte che potrei sopprimere uno dei sensori per desensitivizzare dall'alimentazione gli altri 3 via software, ma preferivo (se possibile) seguire la strada piu' diretta, cioe' alimentare con una tensione un po' meno "uso generico". Per questo chiedevo se qualcuno sapeva darmi un link a qualche prodotto specifico per alimentazione ponti... etc. Insomma alimentazione ad hoc per usi di questo genere. Grazie. Ciao. Mirko.
Il 04/02/2011 15.22, Mirko ha scritto:
ciao, io usavo dei trasduttori lineari tipo LVDT che avevano le funzioni che dici, ti consiglierei di alimentarli con una tensione inferiore, poichè poi li acquisisci con un sistema a 10V fs alimentali a 10V costruito con un vecchio LM723 da solo fino a 50 ma è stabile poi lo bufferizzi (in aeronautica per leggere i ponti di estensimetri ne ho avuti anche
200 in contemporanea)poi dopo acquisizione ingegnerizzi la lettura.ciao primula
Mirko ha scritto:
presumo da un alimentatore da quadro di tipo switching
se hai un minimo di manualita puoi realizzarti facilmente un riferimento di V molto preciso,montandolo anche su una schedina millefori, usando un TL431
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nel pdf ci sono diversi esempi in funzione della I che deve erogare il tuo circuito; la cosa importante che tu filtri molto bene la tua 24V che va al riferimento (trovi tutto quello che ti serve in un alimentatore rotto per PC tipo ATX......perchè in genere si guasta la parte HV o i cond. elett. di uscita)) in alternativa dovresti trovare una ditta che ti possa fornire l'alimentatore di una cella di carico da 10V o da 5V (es. la DSEurope.....)
"emilio" scriveva:
Esatto, un alimentatore switching con uscita regolabile da 24 a 30 V, di quelli da barra DIN.
Preferirei rimanere sul range massimo tollerato dal dispositivo (24V) in modo da sfruttare meglio la sua sensitivita'. In questo modo lavoro meglio sui canali +/- 10 V degli ADC a 16 bit, evitando di sprecarne uno o due bit. I dispositivi lavorerebbero da 10V a 24V e sono dati per una corrente assorbita di 10 mA a 10 V. A 24 non sono forniti gli assorbimenti ma posso controllare. In realta' io ero alla ricerca di una soluzione commerciale, non perche' non sia in grado di risolvere "con la manualita'", ma perche' dovrei semplicemente proporre una soluzione percorribile che non mi costringa a dedicarci del tempo mio, che nessuno capisce quanto ce ne vuole per porre rimedio ai problemi causati da una scelta inappropriata. Grazie comunque per gli spunti. Ciao. Mirko.
"primula" suggeriva:
Si', uso proprio degli LVDT con elettronica inglobata e uscita di 75 mV/(V*mm). Il range e' +/- 2.5 mm, per cui potrei anche scendere con la tensione di alimentazione (a 10 V che e' il minimo da data-sheet). Poi pero' mi trovo con minor segnale in uscita e questo implica che sfrutto malamente i 16 bit degli ADC. Gia' cosi' perdo 1 bit in quanto su quel range, con la sensitivita' specificata, ho circa +/- 4.5 V sui +/- 2.5 mm di range. Se riduco anche l'alimentazione scendendo a 10 V, mi perdo un ulteriore bit (abbondante) e quindi lavoro con meno di 14 bit di risoluzione sulla misura. Al primo bit perso non posso rimediare in modo agevole (senza inserire condizionamento ad hoc, che se mal realizzato introduce piu' danni che benefici), ma al secondo preferirei non rinunciare, dato che si tratta semplicemente di scegliere l'alimentazione in modo meno penalizzante. Putroppo trasduttori con tutto il resto son gia' stati presi con una spesa non indifferente (circa 5K Euro). Chi ha fatto la genialata pensava di rientrare bene nelle specifiche. La ripetibilita' dei trasduttori arriva a
0,15 micron. Peccato che dopo aver visto l'alimentatore... ho strabuzzato gli occhi. Una rapida occhiata al data-sheet (superflua...) per accertare che con +/-1% di tolleranza e una deriva termica di 0,03%/°C le specifiche richieste non potrebbero mai essere raggiunte (si arriva a incertezza nell'ordine dei 5 centesimi sull'intero range di +/- 2.5 mm). Peccato che siamo 2 ordini di grandezza sopra quello che il materiale potrebbe offrire sul piano teorico. In pratica hanno assunto tensione di alimentazione = 24V (costante...). Vedro' un po' cosa fare per rattoppare alla meno peggio. Grazie. Ciao. Mirko.Il 05/02/2011 10.48, Mirko ha scritto:
ciao Mirco, ok primo guaio già fatto (e capita spesso) i miei erano TRANS-TEAK più malleabili e meno precisi. io farei un alimentatore classico alla tensione più alta possibile che ai disponibile (anche un lm 78-15 ) poi prendo il segnale dell'LVDT e lo amplifico con un operaxionale alimentato in differenziale (con magari un filtro a 10Khz passa basso (i miei erano rumorosi 50 mV picco picco ))fino ad ottenere i +o- 10V e lo do in pasto all'acquisizione.
ciao primula
"primula" suggeriva:
Non mi fido a fare io il condizionamento dell'uscita dagli LVDT in quanto cosi' facendo perdo la caratteristica dei medesimi a medio lungo termine. E mettere un amplificatore per strumentazione certificato mi costa un botto. Inoltre che certezze ho sull'alimentatore? Stabilita'? Nessuna. Mi serve una soluzione che sulla carta mi consenta di valutare a priori i limiti di precisione intrinseci dell'approccio.
Ciao e grazie per i suggerimenti, comunque. Mirko.
PS: forse non l'ho specificato, ma l'applicazione richiede di monitorare lo spostamento dallo zero nel medio/lungo termine. Per cui devo per forza caratterizzare bene le sorgenti di errore. Ho gia' il problema dell'alimentazione, non ci voglio aggiungere la deriva del condizionamento per guadagnare 1 bit.
Il 05/02/2011 17:14, Mirko ha scritto:
Ma quali sono le specifiche da rispettare in termini di risoluzione e esattezza? Voglio dire: sicuro che servano davvero tutti i 16 bit?
Marco
Mirko ha scritto:
di soluzioni a 24V di precisione e stabilità tali da poter operare come alimentazione di un trasduttore come il tuo,io non ne ho mai visti,di commerciali..........perchè è al di fuori di uno standard consolidato. a meno di ricorrere a generatori di precisione (se non hai problemi di costi......). se il tuo problema e che non hai tempo da dedicare a questo problema ,se mi dai una email valida possiamo vedere cosa si puo fare. emi
"Marco Trapanese" scriveva:
Si parlava di precisione entro 10 micron sul range di misura che va da -2.5 a +2.5 mm. Ma considerata la bonta' degli LVDT e quella del 9215 non si disdegnava scendere a 1 micron. Per i bit, concordo che non servano tutti. Anzi, anche ammettendo di voler risolvere il micron, siamo nell'ordine dei 12 bit. Putroppo con l'alimentatore attuale... ho 1% di stabilita' sulla tensione,
0.03%/°C la deriva di temperatura, un ripple + rumore di 150 mV sui 24 V. Obiettivamente siamo nell'ordine del 2% (considerando escursioni termiche di 30 °C), che significa 50 micron di "errore" agli estremi del range di misura. Ho trascurato ripple e rumore, sperando di filtrare bene quanto disponibile. Al solito mi metto in condizioni conservative, puo' essere che l'alimentatore vada meglio di quanto scritto sui data-sheet, pero' non mi piace "sperare" che le cose funzionino... Grazie. Ciao. Mirko."emilio" scriveva:
#define whoknows ing.unitn Grazie. Comunque sarei orientato ormai verso la soluzione piu' comoda (visto che a quanto pare reperire un alimentatore commerciale di precisione non e' semplice). Faccio un partitore con resistenze a strato metallico, entro con la versione ridotta della tensione di alimentazione nel quarto canale (impedenza di ingresso 10^9 ohm) e dopo metto a posto le cose nel VI di acquisizione. Ho bit a sufficienza per lavorare elegantemente a valle. Faranno a meno di un sensore... Ciao. Mirko.
Il 06/02/2011 2.35, Mirko ha scritto:
ciao con il regolatore lm723 noi alimetavamo delle celle di carico che restavano accese per 3-5 anni, e la linea di amplificazione non era neanche molto sofisticata, certo il + o- 15V degli operazionali era doppio filtrato (ma 78-24 seguito da lm723 su ogni ramo di alimentazione)e l'alimentazione del ponte era poi ulteriormente stabilizzata con un altro lm 723. per letture estemporanee alimentavo gli LVDT e i Potenziometri di misura per gli spostamenti con uno zener di precisione dell'analog device icl
8069 che pilotava un operazionale, era più stavile del voltmetro a 4,1/2 di lettura.comunque sai Tu come lavorare nel tuo sito, il mio era solo storia...
ciao primula
un generatore di V di precisione e con sufficiente corrente,non è difficile da reperire, ma costoso,se rapportato all'uso che ne devi fare. il partitore ,va bene farlo con resistenze precise, ma non è importante..... è fondamentale che siano accoppiate termicamente tra loro il meglio possibile affinché quando varia la temp. amb. essere varino in modo eguale; per questo fato ti conviene fare il partitore con R di valore euguale tra loro magari messe in serie per raggiungere il valore da te richiesto. per es.: (10K+10K+10K) e (10K) = partitore 1 a 4 :lo alimenti e con un ottimo voltmetro leggi le V e conosci esattamente il rapporto di divisione e poi fai un buon filtraggio sia hardware che software
"emilio" scriveva:
Immagino.
Infatti l'importante e' che "invecchino" e derivino in temperatura allo stesso modo...
Indubbiamente.
In effetti piuttosto di usare resistenze di valore elevato e minimizzare la corrente e la dissipazione, mi conviene usare l'approccio delle resistenze uguali che rende omogenea la loro temperatura in modo intrinseco. Oltre al fatto che essendo dello stesso lotto produttivo saranno anche piu' "simili". Per scendere da 24 V a meno di 10 V, gia' un 5k6 e 3k9 sarebbero ok, ma non avrei il risultato gratis di uguale potenza dissipata. Penso che prendero' tre resistenze da 10k prelevando un terzo. Scendo a 8 V ma ho maggiore stabilita' contro la deriva del partitore con la temperatura. Grazie per il suggerimento che onestamente mi ha illuminato su un aspetto che avevo trascurato (pensavo di metterle ad intimo contatto ma seguendo l'accorgimento indicato si fa di meglio). Ciao. Mirko.
Ciao,
guarda se questo circuito ti può essere utile :
formatting link
saluti, Piero.
"Mirko" ha scritto nel messaggio news:iih237$qmg$ snipped-for-privacy@nnrp-beta.newsland.it...
"Piero Soldi" suggeriva:
Molto interessante, anche se indirizza prettamente problemi non prossimi alla continua. Io ho necessita' di una soluzione che sul piano formale si spinga sino a frequenze bassissime (deriva della tensione d'alimentazione per motivi termici e di aging). Comunque bello se all'ingresso c'e' roba poco pulita tipo switching. Grazie. Ciao. Mirko.
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