Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления пос

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления пос

Сообщение icespirit »

Всем привет

Это плата модуляции сигнала датчика давления.Я обратился за помощью несколько месяцев назад.(https://www.radiokot.ru/forum/viewtopic ... &p=4717395)

Поскольку оригинальный датчик давления 125PC05D1 снят с производства много лет назад, а запасные части для него недоступны Поэтому я заменил его на MPX2010DP, но столкнулся с трудностями при регулировке R1116 (нуль). Потенциометр был установлен на максимальное значение, но напряжение оставалось на уровне 4,012 В, и его не удавалось отрегулировать до 0,000 В.

Задача состоит в регулировке напряжения на конденсаторе C1105 от 9,000 В до 10,000 В (путем регулировки резистора R1117 VB SET).

Однако, когда я выполнял второй шаг — регулировку DUP1 и DUP3 до 0,000 В, резистор R1116 (ZERO) уже был отрегулирован до предела, и напряжение DUP1 или DUP3 оставалось на уровне 4,012 В и не могло быть уменьшено дальше.
До регулировки напряжение составляло 5,108 В.

Резистор R1101 еще не заменен; его сопротивление составляет 100 Ом.
Резистор на 36 Ом еще не поступил.

Как мне это изменить?


Подробности содержимого:(Полезные советы от пользователя интернета)
[Насколько я понимаю, назначение этого устройства — точное измерение давления в дыхательных путях. В одном из патентов, также использующем этот датчик, четко объясняется причина выбора датчика Honeywell: стоимость. На момент проектирования разработчики прекрасно понимали, что 125PC не является идеальным чувствительным элементом для данного применения. Более подходящий датчик стоил около 300 долларов, тогда как 125PC был легко доступен по цене около 20–30 долларов. Датчик 125PC обеспечивает хорошую точность, но, к сожалению, только в диапазоне давления, который не совсем соответствует данному применению. Это прямо указано в патенте.

Давление 5 psi соответствует примерно 345 мбар. Типичное давление при вдохе в аппаратах ИВЛ CPAP или BPAP находится в диапазоне 10–20 мбар положительного давления, а давление при выдохе — около 8 ± 5 мбар положительного давления. Это означает, что рабочий диапазон составляет всего около 1/18 от полного диапазона датчика 125PC. При полном выходном сигнале 70 мВ это приводит к уровням сигнала всего около 3–4 мВ.

Если предположить требуемое разрешение 1/100 или лучше — в идеале 1/1000 — мы имеем дело с диапазонами измерения от примерно 30 мкВ до 3 мкВ. Такие требования представляют собой серьезную проблему с точки зрения стабильности, регулировки смещения и дрейфа.

Исходя из этого, шаги регулировки становятся более понятными:
(Примечание: подстроечные резисторы на плате сбора данных предназначены не для калибровки, а только для выравнивания опорного напряжения, установки нулевой точки моста, обнуления инструментального усилителя и его балансировки). Калибровка выполняется программно, и, я полагаю, данные калибровки хранятся в EPROM вместе с идентификатором калибровки.

1. Отрегулируйте напряжение между двумя шинами с помощью R1117 на входе REF01 "Trim" до 10,00 В.
2. Отрегулируйте показания напряжения на выходе моста с помощью R1116 до 0 В относительно физической земли.
3. Замкните накоротко два выхода моста и отрегулируйте выход инструментального усилителя с помощью R1102 до показания 0 В на выходе U1102.
4. Снимите короткое замыкание и отрегулируйте выход инструментального усилителя с помощью балансировочного потенциометра R1104 до стабильного нулевого показания.
5. TC: Не трогайте, если его функция не ясна.

*** Из схемы видно, что источник постоянного тока U1102.1 развязан от биполярного источника напряжения.
*****Можно предположить, что Timeter провела собственную внутреннюю предварительную проверку качества датчиков, чтобы они соответствовали их спецификациям.

Резистор R1101, определяющий коэффициент усиления, необходимо заменить на резистор с сопротивлением, равным частному от деления FS-старое/FS-новое: 70 мВ/25 мВ = 100 Ом/2,8 = 35,71 Ом ≈ 36 Ом.
]
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение

Добавлено after 2 hours 17 minutes 52 seconds:
Я отрегулировал резистор R1117 (VB SET) в соответствии с инструкцией, чтобы получить напряжение 10,000 В на выводе C1105, но обнаружил, что напряжение между VCC и GND микросхемы MPX2010DP не равно 10,000 В. Может ли это быть связано с разницей во входном и выходном сопротивлении двух датчиков давления?

(Сопротивление 125PC05D1 составляет приблизительно 5 кОм, а сопротивление MPX2010DP — приблизительно 2 кОм.) Есть ли в схеме другие согласующие резисторы, которые нуждаются в регулировке?
Изображение
Последний раз редактировалось icespirit Вс фев 01, 2026 07:50:56, всего редактировалось 2 раза.
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25763
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение Муркиз »

Пока на схеме будет присутствовать черный ящик в виде кружочков DUP1 -4, никто не сможет понять, как можно о балансировать измерительный мост, поскольку его на схеме нет поэлементно. Кстати, и не факт, что это и возможно, если он имеет слишком большой перекос плеч.
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4784337#p4784337"]Пока на схеме будет присутствовать черный ящик в виде кружочков DUP1 -4, никто не сможет понять, как можно о балансировать измерительный мост, поскольку его на схеме нет поэлементно. Кстати, и не факт, что это и возможно, если он имеет слишком большой перекос плеч.[/uquote]
MPX2010DP — это мостовой резисторный блок, состоящий из четырех тензодатчиков.
Изображение

Технические характеристики можно посмотреть здесь.
https://www.alldatasheetcn.com/datashee ... 010DP.html
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

Я использовал функцию измерения сопротивления на цифровом мультиметре для проверки значений сопротивления каждого вывода микросхем 125PC05D1 и MPX2010DP, а также входного и выходного сопротивлений.

При использовании датчика давления 125PC05D1 предоставляются значения напряжения в каждой контрольной точке исходной схемы. Надеюсь, это будет полезно.


Изображение
Изображение

Изображение
Изображение

Добавлено after 4 hours 24 minutes 45 seconds:
Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления пос
Во-первых, обратите внимание на схему питания. Напряжение на конденсаторе C1105 на выходе REF01 составляет 4,9384 + (-5,063) ≈ 10,0017 В, что соответствует максимальному выходному напряжению REF01, равному 10 В. Следовательно, напряжения VCC и GND датчика давления MPX2010DP составляют -3,3944 + (-4,7143) ≈ 8,1087 В, что ниже рабочего напряжения 10,0 В для MPX2010DP.

Далее, пожалуйста, взгляните на предыдущую принципиальную схему. На ней показаны значения напряжения, полученные при работе исходного датчика давления 125PC05D1. Аналогично, напряжение на конденсаторе C1105 на выходе REF01 составляет 3,45 В + (-5,68 В) ≈ 9,13 В. Тогда напряжение на выводах VCC и GND микросхемы 125PC05D1 составляет 5,25 В + (-4,78 В) ≈ 10,03 В.

Иными словами, в исходной схеме я заменил только датчик давления и отрегулировал резистор R1117 (VB SET). Если значения напряжения VCC и GND датчика давления все еще недостаточны для обеспечения рабочих значений нового датчика давления после регулировки выходного напряжения REF01 до 10,0 В, то нужно ли регулировать резистор обратной связи R1113-6,97 кОм операционного усилителя U1102.1 (LM346N) в соответствии с фактическими требованиями MPX2010DP? И какое значение будет наиболее разумным?
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25763
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение Муркиз »

Что здесь можно смотреть и исследовать, если нет полной схемы ?
Кусочек здесь, кусочек там, это число ищи где-то там, другое вообще неизвестно где.
И насколько реальные значения совпадают с нарисованными.

Нет времени разбираться с шарадами.
Мне нужна помощь.
так поработай и сам немного.
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4784744#p4784744"]Что здесь можно смотреть и исследовать, если нет полной схемы ?
Кусочек здесь, кусочек там, это число ищи где-то там, другое вообще неизвестно где.
И насколько реальные значения совпадают с нарисованными.

Нет времени разбираться с шарадами.
Мне нужна помощь.
так поработай и сам немного.[/uquote]

Разводка печатной платы полностью соответствует принципиальной схеме; пожалуйста, увеличьте масштаб, чтобы рассмотреть её.
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25763
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение Муркиз »

Мне не нужна печатная плата, мне нужна схема с полной прорисовкой всех деталей, а также графики изменений сопротивлений плеч датчика давления в рабочем диапазоне давлений. Пока этого нет, работать не с чем.
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4784804#p4784804"]Мне не нужна печатная плата, мне нужна схема с полной прорисовкой всех деталей, а также графики изменений сопротивлений плеч датчика давления в рабочем диапазоне давлений. Пока этого нет, работать не с чем.[/uquote]

Пожалуйста, ознакомьтесь с прикрепленным файлом. Это приемлемо?
Вложения
allesCaput.pdf
(117.92 КБ) 65 скачиваний
MPX2010DP.pdf
(677.67 КБ) 65 скачиваний
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25763
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение Муркиз »

Нет. Это пустышки.
HochReiter
Друг Кота
Сообщения: 3213
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение HochReiter »

icespirit писал(а):Следовательно, напряжения VCC и GND датчика давления MPX2010DP составляют -3,3944 + (-4,7143) ≈ 8,1087 В,
Напряжение, оно же разность потенциалов - как явствует из названия, не сумма, а разность. 1.319 В. Посмотрите повнимательнее на U1102 и её обвязку - R1118, R1114, R1113, R1112 и тензодатчик. Выходное напряжение определяется в числе прочего и сопротивлением тензодатчика. Для чего так сделано - не знаю, но это так.
Нет ничего практичнее хорошей теории
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4785165#p4785165"]
icespirit писал(а):Следовательно, напряжения VCC и GND датчика давления MPX2010DP составляют -3,3944 + (-4,7143) ≈ 8,1087 В,
Напряжение, оно же разность потенциалов - как явствует из названия, не сумма, а разность. 1.319 В. Посмотрите повнимательнее на U1102 и её обвязку - R1118, R1114, R1113, R1112 и тензодатчик. Выходное напряжение определяется в числе прочего и сопротивлением тензодатчика. Для чего так сделано - не знаю, но это так.[/uquote]


Извините, я допустил ошибку. Напряжение составляет 1,3161 В, но после установки старого датчика давления он показывает 10,004 В. Я не знаю, почему.
Изображение
Изображение
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25763
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение Муркиз »

А может быть, потому что он в обрыве ?
HochReiter
Друг Кота
Сообщения: 3213
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение HochReiter »

icespirit писал(а):Напряжение составляет 1,3161 В, но после установки старого датчика давления он показывает 10,004 В. Я не знаю, почему.
Но догадываетесь:
icespirit писал(а): Может ли это быть связано с разницей во входном и выходном сопротивлении двух датчиков давления?
Муркиз писал(а):А может быть, потому что он в обрыве ?
Если бы датчик был в обрыве, ОУ ушёл бы в аут.
Нет ничего практичнее хорошей теории
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

Коррекция погрешности измерения нового датчика давления
Изображение

Кто-то рассчитал результат, почти идентичный моему фактическому измерению. Пожалуйста, ознакомьтесь с формулой расчета (для старого датчика давления):10÷((0.475+17.8×0.475÷0.475)÷5.17−17.8÷6.97)≈10.19V

(Новый датчик давления):10÷((0.475+17.8×0.475÷0.475)÷1.8−17.8÷6.97)≈1.28V

Я не знаю, как он это рассчитал или какую формулу использовал, но результат оказался практически идентичен моему фактическому измерению.
HochReiter
Друг Кота
Сообщения: 3213
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение HochReiter »

Не могу сходу вспомнить хороший учебник по операционным усилителям. Хоровиц и Хилл - для начала сойдёт, но подобные схемы и расчёты там, помнится, не рассматривались.
Нет ничего практичнее хорошей теории
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

Я заменил резистор R1118 (17,8 кОм) на резистор с номиналом 2,49 кОм, и вся схема восстановилась.

Отрегулируйте резистор R1117, чтобы установить напряжения VCC и GND микросхемы MPX2010DP на уровне 8,0368v.
Я знаю, что нормальное рабочее напряжение MPX2010DP составляет 10.000v, но установка его на 8.000v меняет чувствительность на 2.0, что позволяет избежать необходимости замены резистора R1101 (100 Ом) на резистор 36 Ом.

На данный момент никаких неисправностей не обнаружено. Приглашаем всех проверить наличие других дефектов.

Я приложил значения тестового напряжения для каждой контрольной точки.
Изображение
Изображение
Изображение
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

Я обновил схему; не могли бы вы помочь мне проанализировать цепь?

Я установил датчик давления, но на выходе VOUT постоянно отображается дрейф давления в нулевой точке, и я не понимаю, почему.
Вложения
Schematic diagram-Full version.pdf
Схема электрической цепи
(137.45 КБ) 51 скачивание
Аватара пользователя
Муркиз
Друг Кота
Сообщения: 25763
Зарегистрирован: Пн фев 09, 2009 22:19:49
Откуда: Когда-то был прекрасный город для людей

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение Муркиз »

Чем этот черный ящик отличается от предыдущих ?
icespirit
Встал на лапы
Сообщения: 100
Зарегистрирован: Пн янв 03, 2022 05:45:18

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение icespirit »

[uquote="Муркиз",url="/forum/viewtopic.php?p=4789520#p4789520"]Чем этот черный ящик отличается от предыдущих ?[/uquote]


Я заменил оригинальный датчик давления на совершенно новый MPX2010DP, но выходное напряжение по-прежнему показывает нулевой дрейф давления.
HochReiter
Друг Кота
Сообщения: 3213
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Re: Мне нужна помощь. Как мне отрегулировать датчик давления

Сообщение HochReiter »

Что вы называете дрейфом? dU/dt != 0 или U != 0 ?
Нет ничего практичнее хорошей теории
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»