Opinioni critiche su mio primo circuito

Schemi di elettronica analogica di segnale e potenza
Guido
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da Guido »

Se il circuito deve manipolare impulsi cosi' veloci cambia tutto :D
Io mi ero fatto l'idea che fosse un sensore di pressione con variazioni lente, quli variazioni della pressione atmosferica :!:
Nel tuo caso i filtri BF disturbano, con impulsi cosi' veloci, vengono deformati i picchi.
apollokid ha scritto: ven 22 gen 2021, 22:04 Ho rifatto la prova e ti confermo che se uso resistenze da 1kΩ allora l'operazionale non fa la sottrazione in modo corretto. Con segnale a 2V l'uscita infatti diventa di 1.282V anzicchè 1.5V che mi aspetterei.
Ho anche scoperto che sono solo le due resistenze dell'ingresso invertente che devono essere di valore più elevato, quelle sull'ingresso non invertente vanno bene anche da 1kΩ
La spiegazione che mi do è che possa dipendere dal fatto che l'ingresso invertente proviene da un operazionale che non usa come alimentazione negativa lo 0V della pila da 9V bensì la GND (NOTA: sto facendo le prove con ancora la prima versione del circuito, quello che usa lo zener da 5V e quindi la GND è a circa 4V)
Mah, la spiegazione che trovo io di questo problema e' che i sensori abbiano una impedenza di uscita troppo alta, ma basta poco per stabilirlo: nel partitore di ingresso con le due resistenze da 1K basta misurare nel punto intermedio del partitore, e controllare se la tensione e' esattamente la meta' di quella di ingresso.
Ho poi deciso di cambiare approccio per i condensatori, li ho tolti tutti ed ho messo solo un filtro RC in uscita ed ho visto che funziona ancora meglio.
Con impulsi cosi' veloci e' stata una cosa saggia, benche' basterebbe ridurre le capacita'.

Ogni campana rappresenta la fase di compressione e di scoppio di un motore a pistoni
Ben altra cosa rispetto alle variazioni della pressione atmosferica :D
Magari se ti servono altri chiarimenti metti lo schema definitivo fatto come si conviene perche' ogni volta che riguardo l'ultimo schema mi ci vuole 10 minuti per capire come e' fatto :D
apollokid
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da apollokid »

Stai dicendo di lasciar perdere per i filtri? Io ho iniziato a pensarci quando mi sono accorto che bastava il disturbo elettromagnetico generato dalla lampada da tavolo a fluorescenza che si accende/spegne per generare spike di diversi volt che vanno pure fuori dalla scala dell'oscilloscopio.
Mi ero detto: nel vano motore non potrà che essere peggio...
Ma non ho un generatore di scintille a casa per poter fare delle prove simulate.

Più tardi vedo di rifarti lo schema in modo piu semplice e leggibile
apollokid
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da apollokid »

Forso Guido ho scoperto dove stava il problema guido :D
Io collegavo la massa dell'oscilloscopio al GND (che bene precisarlo, è un oscilloscopio USB da collegare al PC), la tensione da 9V però non era generata da una pila bensì dal mio alimentatore da banco che, guarda caso, è collegato sulla stessa ciabatta del PC così come la lampada da tavolo.
Quegli spike che vedevo non dipevano dal mio circuito, bastava infatti che collegassi il negativo dell'alimentatore da banco alla massa dell'oscilloscopio (che poi è la massa dell'USB). Ho usato la pila da 9V ed i disturbi che vedevo spegnendo la lampada da tavolo sono quasi scomparsi, e questo senza dover mettere nessun filtro.

Per lo schema che mi hai chiesto, perdonami se ti ho fatto una foto, ma mi è più veloce che star li a ridisegnare il circuito. Le 4 frecce indicano la funzione logica di ciascuno dei 4 operazionali mentre sulla destra ho indicato i livelli di tensione
Se ci fai caso si tratta ne più ne meno del primo circuito che avevo postato all'inizio del topic, solo riorganizzato meglio con in più l'aggiunta di un altro inseguitore di tensione per disaccoppiare il segnale prodotto dal generatore di funzione

A questo punto sarei dell'idea veramente di fare la prova sul campo e vedere se va bene già così.

P.S. già così comunque, a 100KHz, il segnale di uscita ha una ampiezza ridotta del 50% rispetto al segnale di ingresso quindi la banda passante in ogni caso non è elevata. Entriamo però in un ambito per il quale non ho ancora sufficienti competenze.
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Guido
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da Guido »

100 KHz :?: :!: :!: :shock: :shock:
Adesso si scopre che devi vedere l'andamento della pressione nei 12 cilindri di un motore di F1, ma anche cosi' 100 KHz sono troppi !
Ma anche io non sono rimasto sfaccendato, ed ho voluto togliermi ogni dubbio residuo, montando un circuito con LM358 e resistenze da 1000 ohm.
Risultato perfetto: con 0 volt input -0,5 V output; con 4 V input 3,52 V output.
Non ho potuto provare a 4,5 V perche' l'input e' stato simulato con una batteria al litio con 4,00 V. Gli altri due alimentatori in mio possesso sono stati utlizzati per fornire +7 V e -2 V.
Ti allego lo schema fatto con LTSpice, che ha riprodotto i miei risultati, e la schermata dell'oscilloscopio ottenuta con un input di 4,00 V.
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Maxvarese
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da Maxvarese »

La cosa si fa interessante, non potevamo immaginare l'uso che ne dovevi fare.
In effetti con segnali veloci bisognerà lavorare per migliorare la stabilità.
Per verificarla, applica segnali ad onda quadra.
Se l'impedenza d'uscita dei sensori fosse elevata, potresti passare ad utilizzare il così detto amplificatore differenziale "da strumenti " a tre operazionali, e potresti ridurre la banda passante aumentando il guadagno invece che inserendo capacità, a vantaggio della stabilità.
Guido
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da Guido »

Siccome mi devo guadagnare un giro sulla auto di F1 in costruzione,
ho provato a simulare con LTSpice un impulso della durata che ho visto nel tuo oscillogramma. Non sinusoidale ma ci accontentiamo. Con il condensatore da 22 nF non c'e' alterazione perche' in parallelo c'e' una resistenza da soli 1000 ohm, se fosse stata piu' alta l'effetto poteva cominciare a farsi sentire. Facendo i calcoli della serva la banda passante dell'OpAmp cosi' retroazionato con condensatore da 22 nF e 1000 ohm dovrebbe restare invariata fino 5000-6000 Hz, poi comincia ad attenuare. Spero che il tracciato simulato sia chiaro.: in rosso c'e' l'input preso ai capi del sensore.
Quindi penso che si possa lasciare quel condensatore.
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apollokid
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da apollokid »

Guido ha scritto: sab 23 gen 2021, 16:49 100 KHz :?: :!: :!: :shock: :shock:
Adesso si scopre che devi vedere l'andamento della pressione nei 12 cilindri di un motore di F1, ma anche cosi' 100 KHz sono troppi !
Certo che sono troppi, 10kHz di banda passante è più che sufficiente per qualsiasi segnale in ambito autodiagnosi, a 10kHz non ho rilevato attenuazione apprezzabile ma la frequenza di quel segnale penso stia nell'ordine della decina di Hz. Veramente lento.
Penso però che sia normale fare la prova un po' a tutte le frequenze così da vedere come si comporterà un circuito.
Devo poi purtroppo smontare le fantasie, non c'è nessun ambito F1, questi sensori li uso come strumenti di autodiagnostica.
Ne ho uno da 30PSI ed uno da 300PSI che uso per scopi diversi. Il segnale giallo che avevo postato in precedenza era del sensore da 300PSI che era stato montato al posto di una candela. Dall'analisi di quel segnale infatti si riesce a fare una diagnosi ad ampio spettro anche sullo stato della meccanica (es. tenuta delle valvole, fasatura della distribuzione... ma permette anche di fare altri tipi di verifiche e misure come quella dell'anticipo di accensione in un motore che non si avvia). Se poi qualcuno è incuriosito e vuole approfondire possiamo farlo via MP (*).
Lo scopo di tutto questo cinema potrebbe far sorridere, ma è che l'output di questi sensori non parte da 0V bensì da 0,5 e questo implica che non mi è possibile sfruttare bene il guadagno dell'oscilloscopio (non posso usare tutte le volt/divisione) per poter impostare la miglior risoluzione.
NOTA: il non poter fare lo shift di un segnale è un limite del mio oscilloscopio (e ti tanti di quelli entry per hobbysti) e se avessi un modello più costoso tutto questo lavoro sarebbe inutile.
Guido ha scritto: sab 23 gen 2021, 16:49 Ma anche io non sono rimasto sfaccendato, ed ho voluto togliermi ogni dubbio residuo, montando un circuito con LM358 e resistenze da 1000 ohm.
Risultato perfetto: con 0 volt input -0,5 V output; con 4 V input 3,52 V output.
Non ho potuto provare a 4,5 V perche' l'input e' stato simulato con una batteria al litio con 4,00 V. Gli altri due alimentatori in mio possesso sono stati utlizzati per fornire +7 V e -2 V.
Ti allego lo schema fatto con LTSpice, che ha riprodotto i miei risultati, e la schermata dell'oscilloscopio ottenuta con un input di 4,00 V.
Ho visto lo schema che hai fatto e non mi tornano le resistenze sull'ingresso non invertente del sottrattore. Dovrebbero esserci solo R5 ed R2. Almeno così è il circuito sottrattore che ho studiato nel mio libro di elettronica di quando andavo all'ITIS ed è così che l'ho fatto anche io.

(*) come avevo raccontato nella mia presentazione al forum non sono un meccanico, io mi occupo di informatica ma ho una vecchia Volvo alla quale mi piace molto fare la manutenzione da solo
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Guido
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da Guido »

apollokid ha scritto: sab 23 gen 2021, 19:14 Devo poi purtroppo smontare le fantasie, non c'è nessun ambito F1, questi sensori li uso come strumenti di autodiagnostica.
Non ci crediamo ;) 8-)
Ho visto lo schema che hai fatto e non mi tornano le resistenze sull'ingresso non invertente del sottrattore. Dovrebbero esserci solo R5 ed R2. Almeno così è il circuito sottrattore che ho studiato nel mio libro di elettronica di quando andavo all'ITIS ed è così che l'ho fatto anche io.
Quella resistenza R4 ? E' una vecchia abitudine. Nelle mie intenzioni servirebbe per disaccoppiare il pin non invertente dall'input.
come avevo raccontato nella mia presentazione al forum non sono un meccanico, io mi occupo di informatica ma ho una vecchia Volvo alla quale mi piace molto fare la manutenzione da solo
Anche io quando ero giovane mi occupavo della manutenzione dell'auto anche con cose un po' impegnative. Ora non piu'.
apollokid
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da apollokid »

Sinceramente non sono sicuro che il comportamento con e senza R4 sia identico, quello che posso dire è che se faccio riferimento al mio libro di testo non ci andrebbero e che servono resistenze da 10k perché con resistenze da 1k la sottrazione viene sbagliata.

Ho fatto un video, magari altri occhi vedono quello che a me sfugge: https://youtu.be/epER8ted2Rw
Guido
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Re: Opinioni critiche su mio primo circuito

Messaggio da Guido »

Ho visto il video. Premetto che sulla tua breadboard non ho controllato la correttezza dei collegamenti, e se mi dici che sostituendo SOLO le due resistenze di controreazione, non quelle del partitore iniziale, risolvi il problema non saprei dare la spiegazione. Come ti ho gia' detto anche io ho provato sulla breadboard con le resistenze da 1000, e i risultati sono stati perfetti salvo quegli errori nell'ordine dei centesimi-un decimo di volt imputabili alla tolleranza delle resistenze.
Ti allego una foto del mio montaggio, per quel che puo' servire. La R4 dovrebbe essere ininfluente sulla attenuazione del segnale perche' l'ingresso dell'OPAmp e' a alta impedenza. Quella batteria al litio in basso simula il sensore.
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