Усилитель напряжения шунта на LM358
HTML-код
- Опубликовано: 15 окт 2024
- Простой усилитель шунта на LM358 широко применятся в электронике и может иметь настраиваемый коэффициент усиления.
Усилитель токового шунта lm358 представляет собою неинвертирующий усилитель сигнала шунта собранный на ОУ, и имеет в обвязке всего несколько деталей.
Для усиление сигнала с токового шунта нужно подать на неинвертирующий вход ОУ низкое напряжение с шунта обусловленное падением на самом шунте и на выходе с пересчетом на установленный КУ получаем уровень равный Uвх х Ку. Например Uвх = 0.15в, а КУ = 17 получаем на выходе 0.15х17=2.55в
Ссылка для донатов www.donational...
#усилитель #напряжения #шунта #шунт #LM358 #ОУ #усилительшунта #уселительнапряжения #усилительLM358 #шунтLM358 #токовыйшунт #самоделка #радиолюбитель #простой
Очень нужная схема путей применения да же на первый взгляд просто немеренно!! Уважуха ))
с
спасибо. ждем продолжение
Очень полезная схема.
Хорошее объяснение, ваши видео все лучше и лучше ;)
Спасибо.
@@AlexanderBivnev Здравствуйте, скажите пожалуйста а можно ли добавить диод и сделать на основе этой схемы усилитель напряжения шунта переменного тока?
@@ОлександрОлександр-г2в Не получится, напряжение открытия перехода диода 1-1.5в то есть вам нужно подать на диод это напряжение что бы он открылся плюс еще будет падение на диоде 0.2-0.7в. Таким образом вам нужен шунт на котором будет падение не менее 1.2в в зависимости от применённого диода а это очень большое падение....
На переменном токе используют трансформаторы тока, в зависимости от частоты переменного тока применяются как на сердечниках из пермолоя так и на феррита. Конструктивно такой трансформатор тока может быть в виде кольца из нужного материала имеющий 2 обмотки, сначала мотается вторичка тонким проводом и имеет к примеру 30-200 витков с которой снимается и выпрямляется напряжение и уже подается на вход ОУ, а первичная обмотка может быть из 1-5 витков толстым проводом (вместо токового шунта) через которую питается нагрузка. Таким образом получается что то похожее на обычный трансформатор, и в зависимости от соотношения числа витков получаете нужное выходное напряжение.
@@AlexanderBivnev спасибо Александр за Ваш совет. Буду пробовать.
Спасибо! по твоему видео проще всего понять работу оу
Только вы забываете что у Lm358 напряжение смещения может быть до 7mV, что для усилителя токового шунта очень критично, он будет сильно врать, особенно на малых токах. Нужно использовать более точный ОУ, типа OPA333, или специализированый усилитель токового шунта.
Подскажите, какие макс. входные и выходные напряжения ОРА333? Есть газовая колонка на 3В, рабочее потребление вероятно 10-50 мА, хотелось бы сделать токовый датчик для включения доп. устройства.
@@ОлегНфт усиливаете напряжение с шунта раз в 50, и потом сравниваете с заданным
@@vitgo непонятны характеристики, с переводом проблемы…
Напряжение питания: от 1,8 В до 5,5 В
Межрельсовый ввод/вывод
ВХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ - 0,1 В +0,1В
Т.е . есть ограничение по макс. входному напряжению? Выходное макс. какое будет?
@@ОлегНфт посмотрите включение оу в режиме компаратора...
А при од
То что нужно. Хороший получится стабилизатор, и хороший получится усилитель с малім влиянием на цепь, можно к резисторам цеплять без больших последствий.
Спасибо!
То что надо)) Ещё не хватает видео, с stm32 или Ардуино.
Мне было интересно👍👍👍🇺🇦
этож афигенский амперметр получается!!! Давно искал где найти чтобы ток до 10-20 ампер мерить можно было! А кстате можно такие токи мерить?
А при однополярном питании на выходе разве не будет ограничения по минимуму? Т.е. при малых измерянмых токах он будет выдавать постоянный минимум , около 2В?
Нет
LM358 ОУ со входом и выходом, которые могут работать вблизи напряжений минусовой шины питания. Минимальное напряжение, которое выдаст 358 при работе на 10кОм нагрузку, составляет 20мВ над минусом питания. А вот по плюсу там порядка двух вольт "недотяжка"
Правильно шунт ставить перед нагрузкой или после нагрузки, как у тебя на схеме? Всегда думал, что ставят в начале цепи...
а какая разница где в схеме установлен шунт?
ток во всей цепи течет один и тот же
смотря как вы это значение будете использовать.. так то ток в последовательной цепи постоянен... так что хоть вначало, хоть в конец :-)
Благодарю!
Спасибо.
Коэффициент усиления для этой схемы включения ОУ расчитывается по формуле:
Кu = 1+ R(47кОм)/R(1кОм) - максимальный, при заданных параметрах сопротивлений, и не может быть меньше единицы.
У меня вопрос к автору видеоролика: а как рассчитать R=1 кОм и R=5,1 кОм, стоящих перед входами ОУ, я обычно ставлю по 1 кОм на прямой и инверсный входы, а как рассчитать я не знаю.
Питание ОУ желательно сделать стабилизированным, исходя из характеристик ОУ.
А на второй половинке м/с можно сделать компаратор напряжения, если хотите, то я схему сброшу на электронную почту.
Не хватает конденсатора 0.1 мФ между 2 и 1 ножке, чтобы усилить 0.01 ом я использую между 1 и 2 постоянный и для точной настройки переменный на 1к, так рабочая схема. Желательно использовать микросхемы с буквой N
Лайк поставил, но... Все почему-то вцепились зубами в однополярное питание, с которым нормальной точности при малых токах через шунт никогда не будет. Ну 358-й ОУ - как сговорились все его везде ставить, хотя есть ОУ с гораздо лучшими характеристиками, причём не обязательно дорогие. Недавно купил партию GS8592 (их ставят в известные БП Riden) буквально по смешной цене, а посмотрите характеристики!
Это древний и удачный ОУ от американцев. Имеет широкий диапазон питания 3-32В. И может работать с сигналами "от нуля" как по входу, так и по выходу. И стоит очень немного.
и все это без двуполярного питания ? гм... ну может 0.1 ома шунт и будет работать... а с шунтом 0.01 минимальный регулируемый ток будет достаточно высок
запитайте 358 через инвертор напряжения например на 7660... и тогда мертвой зоны около нуля не будет
однополярное, а зачем нам тут отрицательный уровень на выходе ОУ
@@AlexanderBivnev при граничных напряжениях (то есть от самого нуля и у самого напряжения питания) оу нормально не работают..
для этого rail-to-rail нужны усилители, да и они не все подходят (там тоже есть муреж маркетинга, так что ищите Rail-to-Rail input но так не все пишут, общее все таки Rail-to-Rail )...
так что если нужно усиливать малые величины (как например с 0.01 шунтом) - то лучше вытащить усиливаемую величину на середину диапазона питания... тогда можно обойтись обычным усилителем - потому что сигнал не на границе питающих шин...
попробуйте !
@@vitgo У этого ОУ минимальное напряжение у минуса - 20мВ, как и у "рейлов". Входной сигнал по паспорту гарантируется "от нуля" минусового.
Спасибо.
У меня не получается с этой схемой! Постоянное напряжение нормально , но если вместо шунта синусоиду где и плюс и минус есть- никак не выходит повторителя по напряжению
А если шунт не соединен с нулём, висит в воздухе... Напрашивается использовать диф.вход, но как подать обратную связь? А с однополярным питанием?
Зачем на входе резистор на 5.1кОм? Как он влияет на входной сигнал, и можно ли его убрать?
Ограничение по входному току, будет ли без него работать - БУДЕТ.
У ОУ входное сопротивление - мегаомы, этот резистор никак не влияет на работу схемы.
@@mrVitlen У операционного усилителя есть входные токи. Например, моторолловский даташит на 358 специфицирует входной ток в худшем случае не более -0,5мкА. Это значит, что на инвертирующем входе будут дополнительные пол-милливольта смещения (дополнительный ток в 0,5мкА создаст пренебрежимо малое падение на шунте, и, соответственно, дополнительное смещение на неинвертирующем входе будет мало). Учитывая, что коэфф усиления схемы можно задать вплоть до 101, они могут превратиться в дополнительные 50,5мВ смещения по выходу. Поэтому ставится второй резистор в неинвертирующий вход, как бы "поднимающий" потенциал второго входа на примерно такое же значение. Тут разве что непонятен номинал, более логично поставить 1к или 910 Ом.В целом, ошибка вносимая входными токами относительно смещения, которое по тому же даташиту на порядок выше выходит (до 9мВ в худшем случае), довольно мала.
Подскажите где можно увидеть полную схему.
У лм358 есть плохое качество, она плохо работает при малых напряжениях по входу
Возможно на очень очень малых уровнях и есть такая проблема, ради интереса посмотрел схемы китайских ампер-вольтметров. У них шунты с сопротивлением 0.01 Ом и есть схемы с 0.001 Ом и нормально работают.
Напряжение смещения несколько милливольт до 7и по-моему. Но по сравнению с более ранними ОУ LM358 как раз может работать от «земли» в принципе! Так что надо учесть в схемах входную погрешность до десяти милливольт и все, цена ее как цена обыкновенного транзистора
просто ставьте 7660 для отрицательного напряжения питания и все.. прекрасно все будет работать... у меня с шунтом 0.01 ом работает...
Как раз наоборот, она плохо работает, при напряжениях близких к напряжению питания. Смотрите её структурную схему, все станет ясно
"У лм358 есть ХОРОШЕЕ качество" работать "от нуля" по входу. Делал девайс с шунтом "на нуле" - погрешность отработки сигнала около 0,1% при входном напряжении 0...0,5В.
Привет! У меня такой вопрос. Как сделать чтобы допустим при нагрузке 50 - 80мА на шунте микросхема сработала на полное выходные напряжение? Это нужно не для индикатора измерения но для включения другой схемы с помощью транзистора! Спасибо за видео!👍😊
смотрите про "компаратор" на инвертирующий вывод подаем значение порога, на неинвертирующий - сигнал с усилителя в этом видео... на выход поставить диод в прямом направлении.. при превышении тока над заданным на выходе будет появляется напряжение питания мс (на самом деле чуть меньше)
А по какой формуле рассчитывать резисторы 5.1к ? И для чего он?
неинвертирующий вход здесь можно подключать к шунту без резистора, сопротивление входов очень высокое.
Чтоб не шумел и не спалить входы. Их не столько расчитывают, сколько проверяют на них падение от входного тока ОУ. По паспорту ток смещения примерно 5 наноАмпер, что для резистора 5к1 примерно 0,026мВ.
Если шунт стоит в силовых цепях 220 в или больше необходима,кроме усиления, гальваническая развязка.
Переменник от 47 кОм правильно указан?
Что нужно поменять в схеме чтоб подключиться к шунту, стоящему по плюсу?
скорее всего нужен будет отдельный источник питания, смотря что собираетесь подключать к выходу, вольтметр цифровой или стрелочный.
@@СергейТ-з4ж
Усилитель шунта
как сделать индикатор тока на LM 358 N от 5 до 30 в
На выходе оу разве не половинное напряжение питания?!
Нет конечно
Хорошая схема. Отлично работает. Но не совсем понятно какую роль здесь играет резистор 5К1. Если нужно подфильтровать входы/выходы ОУ, то параллельно этому резистору (на неинвертирующий вход) следует установить керамику на 100pF и ещё одну керамику на 10 - 20 pF параллельно резистору обратной связи.
Я думаю 5К1 резистор для защиты по входному току если на нагрузке будут резкие скачки
@@alexandrzemlyanih2439 автор использует шунт сопротивлением 0.1 Ом. При скачке тока в нагрузке, скажем до 10 A, падение напряжения на шунте составит всего лишь 0.1 * 10А = 1 V. Один вольт пойдёт на вход ОУ. Таким образом наличие резистора 5.1К не играет существенной роли. Однако его можно оставить, если добавить к нему конденсатор малой ёмкости, в результате чего мы получим RC фильтр.
@@logos89 Согласен ну как говорится не хай стоит!
У операционного усилителя есть входные токи. Для минимизации смещения, которое создаётся этими токами, стараются сделать сопротивления резисторов, включаемых последовательно со входами более-менее одинаковым, для того, чтобы не вводить дополнительную ошибку. В данном случае смысл номинала не совсем понятен, ведь куда логичнее было бы сделать его порядка 910 Ом.
Например, моторолловский даташит на 358 специфицирует входной ток в худшем случае не более -0,5мкА (не будем учитывать разницу токов входа). Это значит, что на инвертирующем входе будут дополнительные пол-милливольта смещения (ток в 0,5мкА создаст пренебрежимо малое падение на шунте, и, соответственно, дополнительное смещение на неинвертирующем входе будет мало). Учитывая, что коэфф усиления схемы можно задать вплоть до 101, они могут превратиться в дополнительные 50,5мВ смещения по выходу. Поэтому ставится второй резистор в неинвертирующий вход, как бы "поднимающий" (или "опускающий", зависит от знака тока входа) потенциал второго входа на примерно такое же значение.
Однако, в сравнении с банальным смещением диффкаскада ОУ, которое у 358 составляет до 9мВ, это довольно малая величина.
Добрый день Александр. А где обещанный БП на LM358? Дайте хотя бы полную схему, тоже поэкспериментирую...
Извините пожалуйста, у нас на Донбассе очень неспокойно, нет пока времени для хобби.
@@AlexanderBivnev Печально. У нас тоже неспокойно. Удачи вам и всего наилучшего. Надеюсь этот бред когда то закончится...
Коэффициент усиления G = 1+ 47к/1к = 48, а не 10
ну это подстроечный, видимо он был в положении около 9к. но измерить бы не помешало.
Ну такие токи замерять это просто, попробуйте до 100 ма замерить вас ждёт сюрприз
5.1 и 1Ком. Так делать нельзя. Почитай теорию.
Есть очень много теорий. А вот почему нельзя если работает это вопрос