Βοηθεια στην κατανοηση ανιχνευσης πτωσης τασης σε καλωδιο.

[keto]

Καλησπερα,

εστω ενα 2κλονο καλωδιο,στον ενα κλωνο του οποιου δινουμε 5V και στον αλλο συνδεουμε στην γειωση(οπως στην φωτογραφια) και στο τελος του καλωδιου βραχικυκλωνουμε τους 2 κλονους.Εστω οτι το καλωδιο ειναι x μετρα,το παρον κυκλωμα σου δινει στο Cable Sense μια ταση μικροτερη απο 5V την οποια ανιχνευεις και καταλαβαινεις την πτωση τασης στο καλωδιο.Δεν μπορω να κατανοησω τον τροπο λειτουργειας του,καποια βοηθεια?Δηλαδη το ρευμα φτανει στην ακρη του καλωδιου και γυρνα στην γειωση,τι ρολο παιζει ο πυκνωτης και η καθε αντισταση στην ανιχνευση?
75896

[tsimpidas]

Καλησπερα,
.Δεν μπορω να κατανοησω τον τροπο λειτουργειας του,καποια βοηθεια?Δηλαδη το ρευμα φτανει στην ακρη του καλωδιου και γυρνα στην γειωση,τι ρολο παιζει ο πυκνωτης και η καθε αντισταση στην ανιχνευση?
75896

Tον πυκνωτή τον έβαλες εκεί για να μας ρωτήσεις ?

την R15 επισεις γιατί την έβαλες ?

μήπως είναι μέρος άλλου σχεδίου [R15 σε σχέδιο με 2 αντιστάσεις] ?

μήπως δεν καλώδιο δίκλωνο αλλά κάτι άλλο ?

[VirusX2]

Βαλε το ολοκληρωμενο κύκλωμα

[keto]

Το κυκλωμα δεν ειναι δικο μου(πως να το εκανα αν δεν καταλαβαινα τι κανω).Το καλωδιο ειναι πολυκλωνο αλλα χρησιμοποιει 2 κλωνους για αυτη την δουλεια.Το Cable Sense παει σε καποιον μικροελενκτη για να βρει την πτωση τασης.Πιστευω οτι στο cable sense παει καποια ταση πχ 4.5V και ο μικροελενχτης κανει την αφαιρεση απο την αλλη ταση που λαμβανει(5V) για να βρει την πτωση(0.5V),αλλα δεν μπορω να καταλαβω τον τροπο λειτουργειας,γιατι ειναι εκει ο πυκνωτης και οι αντιστασεις και γιατι εχουν τις συγκεκριμενες τιμες.

[kioan]

Εφόσον τα πράγματα είναι όπως τα περιγράφεις δηλαδή


το κύκλωμα τροφοδοτείται με DC
το cable sense είναι είσοδος σε μικροελεγκτή και μετράει αναλογική τάση

μπορούμε να αγνοήσουμε για λίγο τον πυκνωτή και να σχεδιάσουμε το ισοδύναμο κύκλωμα ως εξής

https://i.imgur.com/XiaEpNZ.png?2


Εφόσον οι κλώνοι του καλωδίου είναι ίδιοι, R3=R4=Rc.

Και οι R1, R3, R4 δημιουργούν έναν διαιρέτη τάσης, όπου Vsense = (5V x (R3+R4))/(R1+R3+R4) = 5V x (2x Rc)/(R1+2x Rc).

Λύνοντας ως προς Rc και ξέροντας την αντίσταση αγωγού ανά μονάδα μήκους, μπορεί να υπολογίσεις το μήκος του.

[keto]

Το απλοποιημενο σου σχημα με βοηθεισε πολυ.Ευχαριστω.Ο πυκνωτης ομως γιατι υπαρχει εκει?

[nestoras]

Ο πυκνωτης ειναι εκει για να φιλτραρει υψισυχνο θορυβο που μπορει να περασει στη εισοδο του MCU και να αλλοιωσει τις πραγματικες dc τιμες.

[nestoras]

Το παραπάνω κύκλωμα προφανώς είναι για μετρήσεις καλωδίων πολλών πολλών μέτρων ή για ειδικά καλώδια με μεγάλη αντίσταση.
Η μέτρηση γίνεται στη μεσαία λήψη ενός διαιρέτη τάσης με "πάνω" αντίσταση ίση με 10000Ω και "κάτω" αντίσταση αυτή του καλωδίου προς μέτρηση.

Με έναν 10bit ADC του MCU θα έχουμε διακριτικότητα στα 5V ίση με 4.88mV.

Οπότε η ελάχιστη αντίσταση που μπορεί να μετρήσει (με αρκετά μεγάλο σφάλμα όμως) είναι ίση με:

0.00488 = 5*(Rx/(Rx+10000)), άρα (μετά από πράξεις): Rx = 9.77Ω ή Rx περίπου ίση με 10Ω.

Για παράδειγμα, το UTP καλώδιο έχει ωμική αντίσταση περίπου 80Ω/Km οπότε αν το UTP είναι πάνω από 125m ο ADC θα μας δείξει μια τιμή με κάποια χαμηλή ακρίβεια.

Για να βελτιώσεις το κύκλωμα θα πρέπει να:
1) Πας σε μεγαλύτερο ADC (πχ 16 ή 24bit)
2) Να αντικαταστήσεις την πηγή τάσης με μια πηγή ακριβείας ρευματος
3) Να χρησιμοποιήσεις άλλη μέθοδο μέτρησης (πχ γέφυρα wheatstone (https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%93%CE%AD%CF%86%CF%85%CF%81%CE%B1_%CE%9F%CF%85% CE%90%CF%84%CF%83%CF%84%CE%BF%CE%BF%CF%85%CE%BD))

[keto]

Ωραια,ευχαριστω για την βοηθεια.Εγω τωρα θελω να ανιχνευω τετοιες πτωσης τασης στο καλωδιο της ταξεως απο 0.1V οποτε απο τα λεγομενα πιστευω πως το κυκλωμα της φωτογραφιας που ανεβασα αρκει.Αν θελω κατι ποιο ακριβες παω σε γεφυρα wheatstone και σε MCU με καλυτερη αναλυση ADC σωστα?

[kioan]

...και σε MCU με καλυτερη αναλυση ADC σωστα?

...ή μπορείς να χρησιμοποιήσεις τον MCU που ήδη έχεις, συνδέοντας του μέσω I2C ένα εξωτερικό ADC μεγαλύτερης ακρίβειας, όπως το 16bit ADS1115 (https://www.aliexpress.com/w/wholesale-ads1115.html?site=glo&groupsort=1&SortType=price_asc&g=y&SearchText=ads1115).

[keto]

Ευχαριστω πολυ ολους!θα αρχισω τις δοκιμες τωρα!

[nestoras]

Αν γνωριζεις εστω στο περιπου το ευρος τασης μπορεις να κανεις πιο "αποδοτικο" εναν 10bit ADC αν ρυθμισεις το Vreference στη μεγιστη τιμη που θελεις να μετρησεις.