Nyt on CNC-foorumin tukeminen helppoa!
Maksu onnistuu PayPalin kautta myös kortilla
Konemies kiittää

Mikrokontrollerilta ohjaus servolle

Aloittaja cartti, 27.05.16 - klo:20:50

« edellinen - seuraava »

0 Jäsenet ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

cartti

Kremmenin kanssa tästä kävinkin jo keskustelua, mutta lienen vaan liian palikka ymmärtämään...

Kuvassa nyt tämänhetkinen piirini. Hämmennystä aiheuttaa kyllä maat ja nollat mitä ovatkaan... Onko dc/dc convertterin 0V tarkoitus vetää vain ja ainoastaan servo-ohjaimen AGND ja oparin ulostulo VRef? Maihin sitä 0V ei ainakaan kärsi laittaa kun mittasin 5V maan ja convertterin 0V välille +15V..

...vai onko tämä nyt yleensäkään sinne päinkään toimiva kytkentä? Arveluttaa vain kun oma järki ei riitä näkemään mistä opari maadoittaa edes mikron dacin ulostulon?

Kremmen

No niin. Haluat siis muuntaa kontrollerin DAC:ilta lähtevän 0 ... +5V signaalin servovahvistimelle meneväksi -+10V signaaliksi. Siis niin, että DAC:in 0V vastaa servolle -10V, DAC:in +2,5V vastaa servolle 0V ja DAC:in +5v vastaa servolle +10V, eikö niin.
Siispä DAC:in lähdöstä tarvitaan ensin tason siirto 2,5V --> 0V ja sen jälkeen vahvistus 4x. Suunnilleen semmoista olet tuossa työstänytkin, mutta muutama pikku huomio jotka toivottavasti helpottaa asiaa.

-jos siinä jännitelähteessä on erilliset (galvaanisesti erotetut) +5 ja +-15V lähdöt, niin niiden nollat (maat, GND:t - miksi kukin haluaa niitä kutsua) kytketään yhteen jolloin kaikilla virtapiireillä on yhteinen nollareferenssitaso.
- ajatus operaatiovahvistimen käytössä on ihan oikein, mutta tuo referenssitason siirto sillä vastusryppäällä R3 ... R6 on ihan turhan mutkikas. Kyseessä on simppeli jännitejako ja vielä puoleen väliin käyttöjännitettä, joten liittämäni kuvan kytkentä tekee saman.
- piirtämäsi opari toimii kyllä sikäli oikein, että se vahvistaa signaalin 4x mutta kääntää samalla etumerkin. Kytkentää voi käyttää noin, mutta silloin pitää huomioida, että DAC:in lähtö +5V vastaa servolle menevää -10V jännitettä, ja DAC:in 0V vastaa servolle +10V. Kun opareita on useimmissa paketeissa kaksi tai neljäkin, niin helpointa on laittaa perään vielä jännitten kääntäjä, eli vahvistin jonka vahvistus on -1. silloin etumerkki on looginen.

Tällaisesta kytkennästä saadaan 0...+5V tulosignalia vastaava -10 ... +10V lähtösignaali. Servon signaalimaa (nolla referenssi, GND - miksi sitä kutsutaankaan) pitää kytkeä yhteen tämän piirin maan kanssa, jotta koko sirkuksella on yhteinen nollareferenssi.

Tolla lähtee. Kysy jos joku ei avautunut.

P.S. vastusten arvot laitoin suhteellisina, eli älä nyt käytä 1 ohmin vastuksia. 1 voi olla esim. 10k jolloin 4 olisi 40k jne.

Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

jussi

Saako kysyä tässä yhteydessä, kun opampit kiinnostaa. Että mikä idea on tuolla kahdella peräkkäisellä jannitteenjakokytkennällä opampin + tulossa.
Kun se näyttää 4* vahvituksella olevalta differentiaali tulolta.

cartti

Tämä siis nimenomaan tuossa hämmensi suuresti. Mittasin nuo nollat ja dcdc muunnin antaa ulos ihan oikein, mutta nollien välissä oli tuo +15V. +-15V puolella tuo nolla kylläkin muuten leijui kun en tohtinut sitä vielä kytkeä mihinkään toimintasavujen pelossa. Täytyy huomenissa tarkistaa vielä kytkentä ja rohkaistua laittamaan sekin maihin.

Suuret kiitokset.

Edit: kuvasta unohtui dcdc muuntimen 5V puolen maa oli siis muiden kanssa maissa, mutta +-15V puolen ei.

Kremmen

Jep. Jos nuo lähteet - siis toisaalta +5V/0 ja toisaalta +15V/0/-15V - on tosiaan galvaanisesti erotettu, niin niiden napojen väliltä ei voi mitata mitään mielekästä jännitettä. Periaatteessa tilanne on sama kuin jos heiluttelisit mittajohtoja ilmassa. Modernit mittarit joiden mittapiirin tuloresistanssi on todella suuri, näyttävät jotain haamujännitteitä, mutta ne eivät merkitse mitään.
Juurikin tätä tarkoittaa se, että virtapiireillä on yhteinen referenssi eli maa eli nolla. Eli että mittarin lukema on referoitu johonkin tunnettuun vertailutasoon ("nollaan volttiin").
Galvaanisesti erotettujen piirien oma nolla on "voimassa" vain kyseisessä piirissä jossa sähkö virtaa. (mieti sanan virtaPIIRI syvintä olemusta).Eli virta joka menee kuormaan tulee referenssi/nollajohtoa pitkin takaisin alkuperäiseen sähkön lähteeseen. Jos reitiä ei ole olemassa, ei ole virtapiiriäkään. Yksi ainoa johto ei ole piiri.

Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

Kremmen

Cartti, tuli mieleeni vielä, että onko nuo jännitelähteen navat nimetty laitteessa juuri kuten laitoit ensimmäiseen kuvaan? Nimittäin siinä tapauksessa on olemassa pieni mahdollisuus että napa joka on leimattu "GROUND" on itse asiassa suojamaa eli meidän kielessä PE.
Tällöin napa joka on leimattu "0V" olisi sekä 5V lähteen että +-15V lähteen yhteinen referenssi. Tätä 0V johdinta käytettäisi silloin koko kytkennän yhteisenä "GND" napana.
Olisiko sulla valokuvaa ottaa sen laitteen liitinrimasta tms missä näkyisi miten nuo on fyysisesti merkattu. Se todennäköisesti varmistaisi asian.

Tämä referenssijohtimen/tason nimeäminen on yksi niitä juttuja joista maailma ei ikävä kyllä ole vielä päässyt yksimielisyyteen ja horjuvuutta esiintyy. Mutta jos epäilyni osuu oikeaan niin tässä tapauksessa nimeäminen on ollut loogista.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

cartti

Itse muuntimessa ei ole muita merkintöjä kuin ykköspinnin paikka. Kyseessä on siis Murata:n NMA ja datalehden merkinnät ovat:
+Vin | -Vin | -Vout | 0V | +Vout
Eilen ehdin koestaa lyömällä -Vin ja 0V yhteen ja toimihan se.

Onko tuo oparin ulostulon lineaarisuus suhteessa sisäänmenoon oparista riippuvainen? LM324 käytössä kun niitä tuntui joka miljoonarasiasta löytyvän. Riippumatta suunnasta se tuntuu "kiihtyvän" eksponentiaalisesti. 1-4V sisäänmenolla ulostulo on vielä alle 3V suuntaan tai toiseen ja 0-1 tai 4-5V välillä se loikkaa +-10V.

Kremmen

Jaa olisit heti sanonut että se on Muratan hybridipalikka. Ilmeisesti NMA0515DC tai SC. Siinähän siis toisiaan on galvaanisesti erotettu lähtö häiriösuojauksen parantamiseksi. Se tarkoittaa vaan, että tulon ja lähdön nollareferenssit (-Vin ja 0V) on kytkettävä yhteen koska muuten mikrokontrollerin DAC:in lähdöllä ja oparilla ei ole yhteistä referenssitasoa.

Mitä oparin lineaarisuuteen tulee, niin LM324 nyt ei ole mikään taivaan lahja maailman elektroniikkarakentajille, mutta menettelee paremman puutteessa. Ei se noin epälineaarinen kuitenkaan ole, eli sulla lienee kytkennässä jotain vikaa. Ainakin se minun kytkentäni vahvistaa tasan 4x ja niin kyllä tekee sinunkin, joskaan en ole vaivautunut laskemaan mitä se sinun versiosi + tuloon kytketty vastusryväs tarkkaan ottaen muodostaa tasonsiirron offsetiksi.
LM324:n lähtö ei pääse ihan lähelle käyttöjännitteitä vaan jää reilun voltin päähän sekä - että + suunnassa. Mutta kyllä se 10 volttiin pääsee 15V syötöillä. Mitä vastusarvoja olet käyttänyt kytkennässä?
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

Kremmen

Itse itselleni vastaten; koetapa nostaa oparikytkennän impedanssitaso kymmeniin kilo-ohmeihin. Eli kilon vastuksen korvaat kymppikiloisella ja samassa suhteessa kaikki muutkin. Turha sen oparin läpi on kierrättää noin paljoa signaalivirtaa kuin mitä sinne nyt menee.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

cartti

Lainaus käyttäjältä: Kremmen - 29.05.16 - klo:21:29
Itse itselleni vastaten; koetapa nostaa oparikytkennän impedanssitaso kymmeniin kilo-ohmeihin. Eli kilon vastuksen korvaat kymppikiloisella ja samassa suhteessa kaikki muutkin. Turha sen oparin läpi on kierrättää noin paljoa signaalivirtaa kuin mitä sinne nyt menee.
No sillähän se korjaantui. :)

Tein vielä yhden koelevyn korvaamalla vastukset kokonaan kahdella 47k trimmerillä. Oparin + puolelle jos laittoi suoraan vastusjaon puoleen väliin eli 2.5V, niin ulostulo oli ulkomuistista noin +13V - -7V. Trimmereillä säätämällä sai kohdalleen.

Kremmen

Jep sitä sopi epäilläkin. Toi LM324 on melkoisen epäideaalinen, joten jos mahdollista niin sen voisi vaikka korvata jollain vähän jämptimmällä piirillä kuten vaikka TL074 tms.

Sitten toinen juttu. Trimmerit on lievästi riskialttiita komponentteja erityisesti analogisten säätösilmukoiden takaisinkytkentähaaroissa. Ne tuppaa lämpöryömimään jonkin verran mutta ennen kaikkea jos liuku irtoaa vastusradasta, niin säätäjä lähtee lapasesta oitis. Laadukkaassa trimmerissä riski lienee pieni, mutta kaikkein halvimpia paskoja tulee kyllä välttää.
Nothing sings like a kilovolt
Dr W. Bishop

cartti

Komiasti peuhaa. :) Lopullinen käyttötarkoitus nyt ei sinänsä pääse aiheuttamaan kuin henkistä vahinkoa vaikka jokin säätölenkistä antautuisikin ja servot karkaisi.

Kiitos ja kumarrus avusta.

https://www.youtube.com/watch?v=i2IHXyWl9qU

Powered by EzPortal
SMF spam blocked by CleanTalk