Medir corrente com Arduino

Queiros19 · 17 de dezembro de 2013

boa tarde forum CDH

tenho uma pequena duvida que já parte dela resolvida por ai em alguns topicos e ja percebi grande parte com este link aqui em baixo:

http://www.energylabs.com.br/el/documento/PIC_Medindo_Corrente_com_ADC

Consegui perceber tudo, a diferença é que eu não quero medir corrente num circuito simples, quero medir corrente que entra no meu regulador de tensão LM7805 e se eu introduzir um resistor shunt no meio, como consigo pegar dois fios para fazer o controle? onde ligo esses dois fios, visto que nenhum deles tem GND??

Obrigado

Queiros19

aphawk · 18 de dezembro de 2013

O correto seria usar um amplificador diferencial, ligado aos dois terminais do shunt, direto na entrada do seu regulador.

Ou, o que a meu ver é muito, mas muito mais fácil, usar um módulo com ACS712, como este aqui deste anúncio, para corrente máxima de 5 amperes :

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-529552032-sensor-corrente-arduino-5a-acs712-pronta-entrega-_JM

Pode colocar ele direto na entrada do seu regulador.

Paulo

Queiros19 · 18 de dezembro de 2013

Prefiro fazer do método trabalhoso e pensativo para no fim parecer um projecto vindo do outro mundo cheio de coisas e trabalhos.

Tenho de pesquisar sobre amplificador diferencial?? Ligados directamente nos dois terminais do shunt? O meu shunt é de 0,1ohm, por cada mV que aparece no resistir shunt tenho 10 mA de corrente, visto que o resisto é dez vezes menos que 1ohm

sinceramente não percebi grande coisa :s

parece ter muita informação mas eu não percebi...

o esquema de ligações eu vi naquele link que enviei no primeiro post, mas o que me fez confusão foi que eu não quero medir corrente num circuito simples mas sim na entrada de um regulador...

será que posso ligar os terminais do resistoe shunt directos na entrada do AMPOP?? penso que o resto com as contas eu percebi tudo legal...

aphawk · 19 de dezembro de 2013

Normalmente se utiliza o shunt onde a tensão é bem baixa... voce quer ligar as duas entradas do amo op em uma tensão tão alta quanto a tensão de alimentação dele, é algo que eu nunca ví ser feito ... Ainda fico com o ACS .....

Paulo

Queiros19 · 19 de dezembro de 2013

a tensão no shunt anda na ordem dos 9mV, para 90mA, penso que não passe nunca dos 50mV...

Queiros19 · 21 de janeiro de 2014

boa noite pessoal do forum, agradeço desde já o vosso tempo para me resolver os mais chatos problemas rsrsr (:

comprei vários amplificadores operacionais, mas precisava da vossa ajuda para os ligar, tenho comigo os seguintes:

INA114AP

INA111AP

AD712JN

quero utiliza-los para fazer a medição de corrente de entrada num regulador de tensão, com um resistor shunt, mas preciso de saber onde ligo os dois terminais do resistor shunt, nos amplificadores operacionais que tenho

Obrigado

Queiros19

MOR_AL · 21 de janeiro de 2014

Não ligue os dois pontos diretamente nas entradas do operacional.

Há várias maneiras de resolver este problema.

A mais simples é colocar um divisor resistivo entre cada ponto e o terra. O ponto intermediário é que vai à entrada do operacional. Isso permite que a tensão de modo comum fique dentro da região de alimentação do amplificador diferencial.

Veja um exemplo

Nesse a tensão sobre a resistência tem que ficar dentro da tensão de alimentação do operacional.

Neste aqui, não precisa.

Observar que o divisor de tensão tem a finalidade de fazer com que a tensão de modo comum, que entra no operacional, se encontre dentro da faixa de alimentação do operacional.

Um valor aceitável de resistores é R = R1. Isso faz com que a tensão de saída V0 seja igual a v (do shunt), o que é um valor pequeno. Após V0 deve-se acrescentar um operacional que forneça ganho de tensão (G), para que a tensão na saída (V01) possua valores apropriados.

Acho que deve ser:

5V = V01 = G . v(máx)

5V = V01 = G . Rshunt . IshuntMáx

Então:

G = 5 / (Rshunt . IshuntMáx)

Determine o valor de IshuntMáx e escolha o valor de Rshunt. Aí então calcule o valor de G.

Mas atenção.

Os operacionais deverão possuir BAIXA TENSÃO DE OFFSET E PREFERIVELMENTE ENTRADA A FET.

Também seria interessante possuirem ajuste de offset.

MOR_AL

aphawk · 21 de janeiro de 2014

Ainda acho muito mais fácil usar um ACS .... sem ofset, sem calibração, sem riscos de tensão alta na entrada, e isolação galvânica ! Não entendo a insistência no shunt, isso hoje em dia não tem justificativa de uso, mas se quiser fazer apenas como aprendizado para aprender todos os problemas envolvidos, então vale a pena.

Observem isto :

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD712.pdf

Vejam a página 4, observação marcado como 3 .

A tensão sobre qualquer uma das entradas não pode ser acima de 10 volts, independente da tensão no modo diferencial. Isso acontece com quase todos os amplificadores operacionais, tem de escolher um a dedo para usar ele ligado direto na entrada sem divisor resistivo. Portanto, para evitar problema, sempre use um divisor resistivo para deixar a tensão nas entradas com um valor baixo, por exemplo, uns 3 volts.

O INA111 só pode ser usado se a tensão nas entradas ficar pelo menos 3 Volts abaixo da tensão de alimentação.

E o IN114 não tem o problema que apresentei acima, pois tem proteção nas entradas.

Paulo

Queiros19 · 27 de janeiro de 2014

Não ligue os dois pontos diretamente nas entradas do operacional.

Há várias maneiras de resolver este problema.

A mais simples é colocar um divisor resistivo entre cada ponto e o terra. O ponto intermediário é que vai à entrada do operacional. Isso permite que a tensão de modo comum fique dentro da região de alimentação do amplificador diferencial.

Veja um exemplo

Nesse a tensão sobre a resistência tem que ficar dentro da tensão de alimentação do operacional.

Neste aqui, não precisa.

Observar que o divisor de tensão tem a finalidade de fazer com que a tensão de modo comum, que entra no operacional, se encontre dentro da faixa de alimentação do operacional.

Um valor aceitável de resistores é R = R1. Isso faz com que a tensão de saída V0 seja igual a v (do shunt), o que é um valor pequeno. Após V0 deve-se acrescentar um operacional que forneça ganho de tensão (G), para que a tensão na saída (V01) possua valores apropriados.

Acho que deve ser:

5V = V01 = G . v(máx)

5V = V01 = G . Rshunt . IshuntMáx

Então:

G = 5 / (Rshunt . IshuntMáx)

Determine o valor de IshuntMáx e escolha o valor de Rshunt. Aí então calcule o valor de G.

Mas atenção.

Os operacionais deverão possuir BAIXA TENSÃO DE OFFSET E PREFERIVELMENTE ENTRADA A FET.

Também seria interessante possuirem ajuste de offset.

MOR_AL

então o esquema ficará, qualquer coisa como isto, certo?

falaram em ajuste de OFFSET? no datasheet do INA114 fala num OFFSET de 50uV, e visto que o ganho é de 1 para 1, ou seja, não vai ter ganho, penso não precisar disso, mas aguardo mais sabedoria do que a minha (rsrsrsrsrsrs)

Obrigado

Queiros19

MOR_AL · 27 de janeiro de 2014

Mas você postou meu comentário, com a solução do operacional, e colocou um esboço com o 1NA114, que é a sugestão do Paulo.

No que se refere ao divisor de tensão, eu posso lhe informar que é isso mesmo. Dê preferência a OU resistores com precisaão de 1%, OU pegue 4 resistores que vem colados em uma tira, quando se compra. Pegue os 4 consecutivos. Devem possuir um valor bem próximo um do outro.

Você não deu muita atenção ao complemento da minha postagem. Releia, pois será necessário.

MOR_AL

Queiros19 · 27 de janeiro de 2014

Mas você postou meu comentário, com a solução do operacional, e colocou um esboço com o 1NA114, que é a sugestão do Paulo.

No que se refere ao divisor de tensão, eu posso lhe informar que é isso mesmo. Dê preferência a OU resistores com precisaão de 1%, OU pegue 4 resistores que vem colados em uma tira, quando se compra. Pegue os 4 consecutivos. Devem possuir um valor bem próximo um do outro.

Você não deu muita atenção ao complemento da minha postagem. Releia, pois será necessário.

MOR_AL

sim, postei o circuito final, confirma que no final ficaram assim? é seguro montar algo assim?

1. qual o valor mais apropriado para R?? 4,7K?? 3K??

2. o ganho de VO1, será de 3, porque a IshuntMAX será de 1,5A e a Rshunt será de 1OHM, certo?

3. depois irei usar um outro AMPOP para fazer um ganho (normal) não inversor de 3 para aumentar aquilo para 3 vezes e em principio será o ideal, depois poderie fazer ajustes.

4. no fim terei de ver se o erro causado por todo o circuito, será aceitavel ou se terei de compensar com alguam correcção de firmware.

5. acha que precisarei de algum ajuste? algum potenciometro que me faça um ajuste fino??

aphawk · 27 de janeiro de 2014

@Queiros19,

Tá certo... Eu já cutuquei duas vezes, como voce não falou nada, vou insistir pela última vez kkkkkk !

Posso saber o motivo de voce não utilizar isto aqui :

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-537526628-modulo-medidor-sensor-de-corrente-acs712-5-amperes-_JM

Prontinho prá usar, só colocar ele em série na frente do regulador..... O fundo de escala é 5A, mas voce pode montar um pequeno amplificador na saída dele para jogar o fundo de escala em 2A .

Paulo

Queiros19 · 27 de janeiro de 2014

@Queiros19,

Posso saber o motivo de voce não utilizar isto aqui :

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-537526628-modulo-medidor-sensor-de-corrente-acs712-5-amperes-_JM

Prontinho prá usar, só colocar ele em série na frente do regulador..... O fundo de escala é 5A, mas voce pode montar um pequeno amplificador na saída dele para jogar o fundo de escala em 2A .

Paulo

é precisamente o que você falou em cima, sempre tive muito avontade com electronica e programação de microcontroladores, mas amplificadores operacionais sempre foram minha desgraça, e numa tentativa de desmistificar isso, quero aprender desta forma, futuramente quero começar a usar mais ampops, visto que dei isto muito mal na escola e a correr para cumprir o plano, fiquei com pena que por culpa de alguem eu não tenha recebido a devida formação, e então hj quero investigar, como quero evoluir e sei que a falta de ampops me vai dar alguns prblemas quero começar por algum lado, e este foi uma maneira interessante de começar, inclusive eu ja encomendei e ja tenho a bastante tempo do ebay um modulo desses do ACS, mas assim parece-me mais interessante, não pense que estou descartando a sua posibilidade para a utilização do ACS, mas acho que assim terei mais trabalho, mais pesquisa e no fim um resultado que por muito que tenha mais erros de tolerancias e assim que possa ficar pior do que a usar o ACS, eu sei disso, mas é a pesquisar que me sinto "completo", um dia quando estiver farto dos ampops, eu uso isso para tudo rsrsrsrsrsrs

peço que compreenda minha "insistencia" no ampop e no resistorshunt mas assim parace-me uma boa ideia de começar com tudo isto percebe?

Agradaço a todos vocês a colaboração, mas para isto ficar no ponto ja está quase quase quase... (:

Obrigado

aphawk · 28 de janeiro de 2014

@Queiros19,

Hahahaa então tá certo , voce é masoquista !!!! Eu sabia que tinha de ter um motivo....

Se a finalidade é aprender, voce começou com um belo problema kkkkkk a filtragem disso vai ser "uma delícia" de aprendizado !

Bom aprendizado kkkkk !

Paulo

Queiros19 · 28 de janeiro de 2014

@Queiros19,

Hahahaa então tá certo , voce é masoquista !!!! Eu sabia que tinha de ter um motivo....

Se a finalidade é aprender, voce começou com um belo problema kkkkkk a filtragem disso vai ser "uma delícia" de aprendizado !

Bom aprendizado kkkkk !

Paulo

agora só falta perceber se o meu esquema está bom e funcional, testar, medir, fazer correcções a nível de software e instalar no meu projecto

esta medição, não vai servir "para nada" ou seja, isto vai estar no meu controlo residencial, a medir a corrente que entra na alimentação do Arduino e 5 ou 6 reles, ou seja, isto vai andar sempre nos mesmo valores, dependendo apenas de quantos reles vou ter ligados, não vai ter grande finalidade, vai servir sim, para aprendizagem

terei também depois 4 reles em efeito escada, com resistências calculadas, tipo 200ohm, 500ohm e 1kohm, para criar uma carga e eu saber se o sistema está a funcionar, do género, de vez em quando, ligo o rele com uma resistência de 200ohm e sei que tem de dar um aumento de corrente de 60mA(considerando sempre o consumo de rele), se der dentro dos parâmetros, o sistema continua e diz que está tudo ok, se por algum motivo eu activar o rele e der um aumento de corrente muito diferente a 60mA sei que algo vai estar mal e reporto um problemas para assim que chegar ao projecto tentar perceber o que se passa

quanto a primeiro pergunta, posso montar aquele circuito com o INA114?! vai dar certinho?

MOR_AL · 28 de janeiro de 2014

...

sim, postei o circuito final, confirma que no final ficaram assim? é seguro montar algo assim? Não sei. Vai depender do CI. Pergunte a quem recomendou o CI.

1. qual o valor mais apropriado para R?? 4,7K?? 3K?? Não sei. Vai depender do CI. Pergunte a quem recomendou o CI.

2. o ganho EM VO1, será de 3, porque a IshuntMAX será de 1,5A e a Rshunt será de 1OHM, certo? Errado! A queda de tensão em Rshunt tem que ser pequena para não influenciar no comportamento do circuito que vai ser alimentado!

3. depois irei usar um outro AMPOP para fazer um ganho (normal) não inversor de 3 para aumentar aquilo para 3 vezes e em principio será o ideal, depois poderie fazer ajustes. Observe minha explicação mostrando o cálculo. É isso que te alertei na minha segunda postagem.

4. no fim terei de ver se o erro causado por todo o circuito, será aceitavel ou se terei de compensar com alguam correcção de firmware. "Entra lixo, sai lixo" A maior parte da correção tem que ser feita antes.

5. acha que precisarei de algum ajuste? algum potenciometro que me faça um ajuste fino?? Se você quiser uma precisaão melhor que alguns por cento, certamente, conforme lhe informei antes.

MOR_AL