Напряжение 0.425 В на GND

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

Здравствуйте!

Я собрал сделующую схему:

Нижняя UNO, на самом деле, Iskra JS (STM32), но в базе Фрицинга я ее не нашел. У Iskra JS много UARTов, так что не удивляйтесь тому, что у меня к ESP8266 идет UART ;)

Сверху у меня находится Me Encoder Motor Driver, но т.к. в базе ее нет, то я разложил ее на составляющие: UNO+TB6612.

Лабораторный источник питания подает 15В на два трансформатора XL4015. Один приходит на вернхюю макетку и подает 9В на силовую часть. А второй подает 5В на логическую часть. 

Leonardo используется для опроса 8 датчиков линии (на схему не выносил), а также 2 датчиков тока ACS712. И вот с ними у меня беда: они меряют какой-то неправильный ток! Выглядит так, словно каждый из них замеряет ток всей цепи, а не только 1 двигателя Х_Х Должно быть 0.07-0.1А, а выходит больше 1А.

В чем дело - не пойму. Но есть гипотеза: на GND датчиков тока (и всех МК, соответственно, тоже) висит 0.425В!!! Вот сигнал с осциллографа:

Пожалуйста, подскажите, как сделать GND нормальным и получить нормальный ток?)

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Daemon2017 пишет:

на GND датчиков тока (и всех МК, соответственно, тоже) висит 0.425В!!! 

Относительно чего? 

Daemon2017 пишет:

Вот сигнал с осциллографа:

К чему подключали массу осциллографа? К той же самой GND? Или куда?

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ЕвгенийП пишет:

Daemon2017 пишет:

на GND датчиков тока (и всех МК, соответственно, тоже) висит 0.425В!!! 

Относительно чего? 

Точно, забыл сказать. 0.425В на GND МК относительно GND перед входом на преобразователь напряжения.
ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Земля у вас разведена последовательно, а это, в общем-то неправильно. Сделайте единственную общую шину для земли и все потребители пусть берут ее от этой шины

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ЕвгенийП пишет:

Daemon2017 пишет:

Вот сигнал с осциллографа:

К чему подключали массу осциллографа? К той же самой GND? Или куда?

Что поздрзумевается под массой? Осциллограф подключали щупом к GND МК, а крокодилом к GND перед входом на преобразователь.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Ну, тогда у Вас земля плывёт, делайте, что сказал ulis.

Почитайте заодно вот эту статью и обратите внимание на разницу между картинками 2 и 3 - это Ваш случай.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

Земля у вас разведена последовательно, а это, в общем-то неправильно. Сделайте единственную общую шину для земли и все потребители пусть берут ее от этой шины

Спасибо, это у меня в рисунке ошибка, исправляю. У меня единая земля везде, кроме согласователей напряжения. 

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Daemon2017 пишет:

Спасибо, это у меня в рисунке ошибка, исправляю. У меня единая земля везде, кроме согласователей напряжения. 

 

Верхняя ардуня вообще без земли?

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Нет, что-то не так. Проверьте. Если земля у Вас вся идёт из одной точки (а не с прибора на прибор), то никакой разностит потенциалов быть не должно. Разве что ненадолго при включении нагрузки.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ЕвгенийП пишет:

Ну, тогда у Вас земля плывёт, делайте, что сказал ulis.

Почитайте заодно вот эту статью и обратите внимание на разницу между картинками 2 и 3 - это Ваш случай.

Спасибо за статью! У меня так и сделано (земля едина для всех) - на первом рисунке я не так изобразил.  

В чем еще может быть дело? 

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

Daemon2017 пишет:

Спасибо, это у меня в рисунке ошибка, исправляю. У меня единая земля везде, кроме согласователей напряжения. 

Верхняя ардуня вообще без земли?

У нее есть общая земля с остальной частью схемы - за преобразователями напряжения. Добавил их на схему :)

Или предпочительнее от нее землю тоже завести на шину земли?

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

т.е. слева два зеленых блока, на которых написано transfo - это стабилизаторы на 9 и 5 вольт?

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

т.е. слева два зеленых блока, на которых написано transfo - это стабилизаторы на 9 и 5 вольт?

Да, по факту у меня там два трансформатора XL4015 :)

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Daemon2017 пишет:

Да, по факту у меня там два трансформатора XL4015 :)

Схема земли должна быть примерно такая:

Теперь, если относительно точки А вы измерите падение напряжения на земле у первого потребителя, то оно будет именно для него, т.е. падение на земляном проводе для каждого потребителя будет свое, т.к. у каждого "свой" провод. Ну и не забывайте про блокировочные емкости в точке А и у каждого потребителя

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

в торопях перепутал выходное напряжение, думаю поймете

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

в торопях перепутал выходное напряжение, думаю поймете

Понял :) Спасибо! Попробовал сделать так (ну и землю от силового контура тоже кинул на шину), как Вы сказали, но не помогло:

Сейчас еще попробую объединить GND-шины с GND перед входом на трансформаторы.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

Попробовал. Не помогло :\

Между GND перед трансформаторами и GND-шиной у меня 0.07В

Между шиной питания и GND-шиной у меня 5.6В

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Daemon2017 пишет:

Попробовал. Не помогло :\

Между GND перед трансформаторами и GND-шиной у меня 0.07В

Между шиной питания и GND-шиной у меня 5.6В

Почему не помогло? По-моему всё отлично. 70 милливольт Вас смущают?

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Daemon2017 пишет:

Попробовал. Не помогло :\

Между GND перед трансформаторами и GND-шиной у меня 0.07В

Между шиной питания и GND-шиной у меня 5.6В

 

Вообще-то, это не трансформаторы, а преобразователи, хотя, это почти не важно. Вы хотите сказать, что падение на проводе, идущем от входного GND преобразователей и GND шиной - 0.07В? Но ведь это не постоянная составляющая, а переменка, которую вы видите только осциллографом. Вы пробовали на шину посадить блокировочные емкости? Поробуйте, хотя бы 0.1 - 0.33 мкф, но "безиндукционные"

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ЕвгенийП пишет:

Daemon2017 пишет:

Попробовал. Не помогло :\

Между GND перед трансформаторами и GND-шиной у меня 0.07В

Между шиной питания и GND-шиной у меня 5.6В

Почему не помогло? По-моему всё отлично. 70 милливольт Вас смущают?

А ведь правда! Стало намного лучше - при максимальных оборотах левый датчик тока показывает 0.34А, а правый 0.21А. При этом должно быть около 0.14А на каждом.

Когда двигатели выключены у меня между GND перед преобразователем и GND-шиной 0.08В. 

Когда включены на максимальные обороты, то там 0.14В и вот такая гадость на осциллографе:

Если замерять ток внешней UNO, не соединенной с остальными устройствами, то там значения правдоподобные.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Ну постаьтё ёмкости, как Вам советовал ulis.

И ещё, разработчики ардуины сэкономили на деталях и потому АЦП на ардуине работает хуже, чем мог бы (чем Вы можете сделать на голой микросхеме ATMega328). Посмотрите в даташите как правильно подключать вход AVCC. А потом посмотрите на схему Ардуино. Ну, и где емкость между Vcc и AVcc? Где конденсатор от AVcc на землю? Допустим, конденсатор от Aref на землю Вы и сами можете поставить, а пин AVcc в Ардуино не выведен.

Так что, если надо более или менее адекватно мерять напряжение, я всегда делаю это на голой микросхеме.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

Daemon2017 пишет:

Попробовал. Не помогло :\

Между GND перед трансформаторами и GND-шиной у меня 0.07В

Между шиной питания и GND-шиной у меня 5.6В

Вообще-то, это не трансформаторы, а преобразователи, хотя, это почти не важно. Вы хотите сказать, что падение на проводе, идущем от входного GND преобразователей и GND шиной - 0.07В? Но ведь это не постоянная составляющая, а переменка, которую вы видите только осциллографом. Вы пробовали на шину посадить блокировочные емкости? Поробуйте, хотя бы 0.1 - 0.33 мкф, но "безиндукционные"

А, хорошо. Мне казалось, что преобразователь это калька с английского transformer :)

Да, разница 0.07-0.08В. Посмотрел осциллографом - когда двигатели не запущены (отрубил их физически), там 0.07В, а когда запущены, то там некий ШИМ (см. сообщение выше). 

Блокировочную емкость (10 мкф электролита) у меня есть, сейчас попробовал добавить 0.1 мкф керамику: без изменений.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ЕвгенийП пишет:

Ну постаьтё ёмкости, как Вам советовал ulis.

И ещё, разработчики ардуины сэкономили на деталях и потому АЦП на ардуине работает хуже, чем мог бы (чем Вы можете сделать на голой микросхеме ATMega328). Посмотрите в даташите как правильно подключать вход AVCC. А потом посмотрите на схему Ардуино. Ну, и где емкость между Vcc и AVcc? Где конденсатор от AVcc на землю? Допустим, конденсатор от Aref на землю Вы и сами можете поставить, а пин AVcc в Ардуино не выведен.

Так что, если надо более или менее адекватно мерять напряжение, я всегда делаю это на голой микросхеме.

Попробовал (электролит режет НЧ, а керамика ВЧ) - не спасает. 

Спасибо! Вот этого не знал. Но не может ведь он врать в 1.5-2 раза? 

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Daemon2017 пишет:

А, хорошо. Мне казалось, что преобразователь это калька с английского transformer :)

Да, разница 0.07-0.08В. Посмотрел осциллографом - когда двигатели не запущены (отрубил их физически), там 0.07В, а когда запущены, то там некий ШИМ (см. сообщение выше). 

Блокировочную емкость (10 мкф электролита) у меня есть, сейчас попробовал добавить 0.1 мкф керамику: без изменений.

Т.е. ваши пульсации почти не зависят от нагрузки - вывод, уж так работают эти преобразователи. У меня есть такие, есть и осцил, но чес слово - лень собирать, чтобы проверить эту "аксиому". Делайте, что советует ЕвгенийП и интересно, если включить в цепь 5 и 9В низкоомную индуктивность с емкостью, т.е. LC фильтр, что-нить изменится? И кстати, ваши провода к потребителям, случайно не тоньше человеческого волоса?

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Да, у вас же там колекторные двигатели? Емкость параллельно щеткам припаяна?

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

Т.е. ваши пульсации почти не зависят от нагрузки - вывод, уж так работают эти преобразователи. У меня есть такие, есть и осцил, но чес слово - лень собирать, чтобы проверить эту "аксиому". Делайте, что советует ЕвгенийП и интересно, если включить в цепь 5 и 9В низкоомную индуктивность с емкостью, т.е. LC фильтр, что-нить изменится? И кстати, ваши провода к потребителям, случайно не тоньше человеческого волоса?

Эх... да, пробовали LC-фильтр: кондер 470 мкФ (электролит) и катушка 10 мГн (как на картинке слева) греются, но толку ноль. 

Провода к двигателям используем те, что шли в комплекте с ними и драйвером, а логическая часть связана обычными китайскими 20-см шнурками с сопротивлением 0.4 Ома.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

Да, у вас же там колекторные двигатели? Емкость параллельно щеткам припаяна?

Двигатели не модифицировали, но на платке емкости какие-то есть.

http://www.makeblock.com/dc-motor-25-6v-185rpm/

http://www.makeblock.com/optical-encoder-motor-25-6v-185rpm 

ulis
ulis аватар
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2011

Daemon2017 пишет:

Провода к двигателям используем те, что шли в комплекте с ними и драйвером, а логическая часть связана обычными китайскими 20-см шнурками с сопротивлением 0.4 Ома.

Что-то вы странные вещи говорите ... 0.4 Ома на 20 см? Даже метровый провод сечением 0.1 мм2 будет иметь сопротивление 0.17 Ом, а 20 см - в 5 раз меньше

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

ulis пишет:

Daemon2017 пишет:

Провода к двигателям используем те, что шли в комплекте с ними и драйвером, а логическая часть связана обычными китайскими 20-см шнурками с сопротивлением 0.4 Ома.

Что-то вы странные вещи говорите ... 0.4 Ома на 20 см? Даже метровый провод сечением 0.1 мм2 будет иметь сопротивление 0.17 Ом, а 20 см - в 5 раз меньше

Возможно, что мой китайский мультиметр врет. Завтра перепроверю на адекватном.

Клапауций 112
Клапауций 112 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.03.2017

Daemon2017 пишет:

Возможно, что мой китайский мультиметр врет. Завтра перепроверю на адекватном.

чего там проверять? - замкни щупы на Омах и убедись, что не 0.

Daemon2017
Offline
Зарегистрирован: 08.10.2013

Клапауций 112 пишет:

Daemon2017 пишет:

Возможно, что мой китайский мультиметр врет. Завтра перепроверю на адекватном.

чего там проверять? - замкни щупы на Омах и убедись, что не 0.

Проверил - 0.1 Ома. Ну т.е. мои провода не 0.4, а 0.3 Ома. Не сильно лучше)

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

Daemon2017 пишет:

Проверил - 0.1 Ома. Ну т.е. мои провода не 0.4, а 0.3 Ома. Не сильно лучше)

Чтоб отбросить сомнения "провода или нет" - возьмите тонкий провод от бытовой электропроводки - медный,  сечением от 0.5 - 0.75мм, наверняка есть в хозяйстве. На нем падения не должно быть в принципе

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

Клапауций 112 пишет:

Daemon2017 пишет:

Возможно, что мой китайский мультиметр врет. Завтра перепроверю на адекватном.

чего там проверять? - замкни щупы на Омах и убедись, что не 0.

малые сопротивления мерить надо мостом МС5