A/D para medição

[Blew]

Olá amigos, estou tendo alguns problemas e venho aqui ver se vocês podem me ajudar.
Estou querendo medir uma tensão atraves de uma entrada analogica de um pic, o problema é que preciso medir variações de 1mV. Usando o VDD e Vss como referencia não dá, 5V dividido por 1024 dá muito mais de 1mV. Tentei usar como referencia V+ uma fonte de 1V, tendo assim 1024 divisões para esse V, mas não concegui "botar pra funcionar".
O pic consegue fazer uma leitura tão baixa? Alguem pode me dar um auxilio??

O que quero fazer na verdade é medir a corrente de um equipamento que vai de 0 a 100A, coloquei um shunt, e pelo que entendi ele vai me fornecer de 0 a 60mV conforme a corrente que passe por ele. Será que estou correto?

Obrigado.

[fabio_]

Já pensou em utilizar um amplificador operacional entre o shunt e o MCU?
Voce pode criar sua escala convertendo os mV em V, mas lembrando que as entradas A/Ds dos PICs suportam até 5V.

[jorgeluiz]

use um shunt de 20 ohms. Vai dar de 0 a 5 volts, numa corrente de 0 a 100 amperes. Ou melhor ainda, use um de 19,53 ohms pra dar 5,12 V numa corrente de 100 A. Dai voce coloca a tensao de referencia em 5,12, pra dar conta redonda: 5,12/1024 = 0,005.

[_blackmore_]

Blew

bom ... existe um limite mínimo para a tensão de referência .. que se não me engano é 50% da tensão de alimentação do microcontrolador ... veja no datasheet essa informação.
outra coisa ... é comum (e necessário) utilizar-se de amplificadores operacionais com ganhos em 2 .. 3 .. 4 ou até mais vezes ... (entra 0,025V no amp op e sai por exemplo 0,25v onde o ganho é de 10x) ... procure sobre isso também, e adotar o que jorgeluiz disse jah é mais da metade do caminho.
abraço!

[jvanderleym]

Bom dia.

No lugar de um shunt, utilize um sensor de efeito hall da LEM, modelo LA 100-P, representante no Brasil com preço bom é http://www.amds4.com.br/ e mesmo assim tem que utilizar amplificador operacional como o sugerido pelo Fabio. Pois montei uma maleta de injeção de corrente para ensaio em disjuntores, secionadores, contatores e outros. Vantagens isolação galvanica, sem aquecimento, sem queda de tensão, imunidade eletromagnetica da maleta.

[Blew]

Olá amigos, obrigado pelas respostas...
Quanto a mudar o shunt...é que eu já comprei ele, e foi o unico modelo que achei, não encontrei muitas opções, e todos que encontrei eram 60mV. O que tenho é esse: http://www.instrumenti.com.br/htm/shunt.pdf
120A 60mV.

Realmente parece que a tensão minima de referencia é de 2,2V...

Agora quanto ao amplificar operacional...estou tentando montar um esquema no Proteus mas não tem jeito, não funciona...alguem teria um esqueminha para o Proteus?

[ze]

+brainstorming
ou sair do paradigma do pic e usar um atmel que tem ampop interno. ex. attiny26 /261 tem ampop 20x. alguns atmega tem 200x. e tem ref interna 2.56 e 1.1V.
abç

[Blew]

Aí o problema é que eu nunca usei Atmel, e o meu prazo já estourou...
Um multimetro tem precisão de mV, como será que é feito?

[fabio_]

Blew, se seu prazo estourou acho que não compensa ficar quebrando a cabeça com proteus, etc ... vai direto pra bancada e monta o protótipo ... é um circuito simples, pequeno e dá pra montar num protoboard sem grandes problemas.

Quando fiz uma aplicação parecida, usei um TC de 100:5 com um shunt de 0,33R na bobina dele, retifica, AP operacional e MCU.

Ainda montei para testar o retificador de precisão desse link http://www.demic.fee.unicamp.br/~elnata ... 20Aula.pdf e funcionou tão bem que deixei ele definitivo.

O maior trabalho foi nos cálculos, inclusive ajuste da escala (dica: eu usei um trimpot em outra AD para calibração pq vc tem que considerar perdas e tolerâncias dos componentes se quiser uma boa precisão na leitura), mas tudo isso no firmware do MCU.

Depois disso tudo ainda usei um LCD para mostrar o valor da corrente lida, valor do fator de calibração, etc. etc.

Quanto às informações acima:

Shunt de aprox. 20R: Acho que vai esquentar um pouco e provavelmente voce terá que usar um com potência de uns 20W. Ele é grande mas vc elimina com ele alguns cálculos do firmware.

Sensor de Efeito Hall: eu nunca usei, então não posso opinar.

Espero ter ajudado.

Flw

[Blew]

Cara valeu pelas dicas!! Não estou conseguindo assessar o link que você postou, não sei o que houve...

Montei o esquema do amplificador com um LM741, acho que vai funcionar legal, eu só preciso estabilizar um pouco mais o sinal que entra no A/D, ele varia entre mais ou menos 15 a 20 niveis, alguem tem alguma ideia?

[xultz]

Blew, faça uma fogueira e queime todos os LM741 que você comprou. Esse operacional era bom há 40 anos atrás.
Utilize NO MÌNIMO um TL061 para amplificar teu sinal. Mas o ideal seria algo como um INA126.
Um detalhe muito importante é: como esse shunt está ligado no teu circuito? Se um dos lados do shunt estiver no GND do teu circuito, alimentar o ampop com GND e 5V é bastante arriscado. Porque uma das entradas do ampop estará no GND, e quando na outra entrada tiver uns 10mV, por exemplo, as duas entradas estarão praticamente ligadas juntas no GND. E o ampop odeia trabalhar muito perto de uma das alimentações.
Assim sendo, o mais simpático é alimentar o ampop com fonte positiva e negativa (por exemplo, +5V no VCC e -5V no VSS). Porém, pode ser que você não tenha fonte negativa no teu circuito.
Se por um acaso do destino você tiver um MAX232 no teu circuito, ele gera -10V que você pode chupar para alimentar teu ampop.
Se não tiver, mas se você está alimentando o circuito a partir de um transformador e retificador, pode colocar mais dois diodos e ter uma fonte negativa.
Se não tiver... coloca mais informações sobre teu circuito, que é possível dar outro jeito.

Só não faz o que o jorgeluiz sugeriu, porque ele esqueceu de um pequeno detalhe: se você passar 100A num resistor de 20R, vai ter uma dissipação de 20 * 100^2. Calcule e fique com medo

[Blew]

Pô mas eu comprei quatro LM741! Ok, vou queima-los...rsrs

Eu tenho tensão negativa para alimentar o amplificador operacional. Tenho +12 e -12. Na verdade eu terei, no momento estou usando tres fontes chaveadas, uma para alimentar o pic e o circuito e as outras duas para gerar o +12 / -12 para o AmpOp. Coloquei como referencia para o A/D o proprio Vdd/Vss do pic. Isso foi bom por que me liberou dois pinos que serão uteis. Atualmente estou gerando os mV com um gerador de sinal, ainda não conectei o shunt ao circuito. Minha intenção era ligar o shunt em serie com o equipamento que ele ira monitorar, e medir a tensão em paralelo. De toda forma terei que igualar os zeros de todas as fontes e isso vai fazer um lado do shunt estar ligado ao GND do circuito. Mas acho que assim não vai atrapalhar nada o AmpOp certo?
Será que se eu colocar um AmpOp melhor vou ter mais estabilidade na saida dele? ou tem mais alguma coisa que posso fazer? Coloquei um resistor de 4k7 entre a saida e o GND, deu uma amenizada, mas ainda sim tem bastante instabilidade...

[xultz]

Se voc~e está falando do 741, ele não é opamp. Ele foi um opamp. Trocá-lo por um TL061 vai dar uma baita melhorada.
Afora isso, colocar capacitor nas alimentações de todo mundo, e colocar capacitor entre as entradas do opamp vai ajudar barbaridade.

[Blew]

Já providenciei os TL061 e vou fazer uns testes aqui...
Quanto a tensão negativa, o esquema que eu tinha aqui não funcionou...
Você teria um esqueminha para gerar -10v usando o Max232 como você disse? Posso usar no AmpOp +12v / -10v sem problemas?

[xultz]

Pode sim.
O MAX232 tem um pino chamado V-, nele tem um capacitor para o GND. Nesse pino tem -10V. Mas não coloque o MAX só prá isso, eu citei caso você o esteja usando para ligar a serial no computador. Para gerar uma tensãozinha negativa (dá prá fazer uns -3,5V), pode fazer um inversor com dois diodos e um capacitor. Procura nas app notes da Microchip que tem, eu já fiz esse macete uma pá de vezes...