NA začátku další kapitoly odbočíme - chcete-li proud regulovat - není špatné umět jej měřit. Bratři anglosasové to mají krásně didakticky rozdělené na High Side measurement a Low Side measurement. neboli můžete měřit proud tekoucí z baterky do spotřebiče - to je High Side a pak ze spotřebiče do země - to je Low Side.
Jeden obrázek je za 1000 slov. Vlevo High side - vpravo LOW side. jenom si dovolím páír poznámek -
- LOW side měření je z hlediska zapojení jednodušší, protože máte signál automaticky vztažen k napětí země - pokud na 1B vynecháte operační zesilovač a napětí z horní strany Rsense zavedete přes ochranný odpor do procesoru - taky to za určitých okolností bude fungovat. Měření na High side je složitější protože je automaticky vztaženo k napětí baterky a na napětí země se musí relativně složitě převádět.
- Představte si že LOAD jsou svorky na motor - pokud HIGH side (1A) měření zkratujete na zem měřící obvod to zaregistruje a může na to reagovat - pokud jej ale zkratujete k baterce - vlastně tím přemostíte měřící odpor - a obvod vám shoří tak jako tak.
- U LOW side měření je to zrcadlově obráceně - pokud zátěž zkratujete na napětí baterky - měřící odpor to zaregistruje, pokud zátěž zkratujete na zem je zle.
- Jelikož většina strojů (a někteří roboti) mají kovovou kostru spojenou na zem - jsou zkraty na zem daleko častější - proto je HIGH Side měření daleko více využívané, přestože je složitější
Kolem High side měření proudu kdysi byl opar "záhadnosti" a integrované obvody k tomu určené byly astronomicky drahé, proto jsem jako vidlák lakomý úplně odvrhl jejich použití - nikoliv však jejich zapojení které si teď probereme.
Takže si představte, že přes Rs (Rsense) teče tolik proudu, že na něm je úbytek napětí 0,1V - V tom případě má neinvertující (+) vstup operačního zesilovače 0,1V větší než invertující vstup (-) - operační zesilovač se to snaží vyrovnat a to tím, že se otevře a tím otevře i tranzistor - a to tak, že proud, který teče přes Levý 5K odpor způsobí úbytek napěří stejný jako je na Rs (aby se napětí na obou vstupech vyrovnalo). Proud tranzistorem se musí nějak dostat do země - tak mu dáme do cesty druhý měřící odpor , terý může být mnohem větší než Rs - a na tomto odporu snímáme napětí ekvivalentí měřenému proudu ale už vztažené k napětí země. Pozorní z vás by namítli že proud přes RL je větší než proud přes 5K odpor - o proud báze tranzistoru - máte pravdu, ale pokud použijete tranzistor se zesílením přes 100 bude to pod 1% a to se dá snést.
Jenom drobný matematický rozbor
- Napětí na Rs = I * RS
- Proud přes 5K odpor = I * RS / 5K
- Napětí na výstupu = ( I * RS / 5K ) * RL
Kýženého bylo dosaženo - až to budete stavět - místo 5k použijte 4K7 nebo 10K a zahrňte to do vzorečku. Operační zesilovač vhodný pro toto nasazení je TL072 - ten zvládá napětí až do 36V a umí pracovat blízko napětí baterky.
Otázka hodnoty Rs je "kontroverzní" - čím větší odpor tím větší (a méne rušený) signál, ale tím větší výkonová ztráta, která se na odporu "propálí" a tudíž se musí uchladit. Jenom jako hrubou orientaci uvedu, že osobně používám pro malé roboty 0,1 ohm odpor do 2W - který krátkodobě snese proud kolem 4A - kdy je na něm ztráta 1,6W.
Obávám se že vzorečky budete muset trochu vydýchat - takže ač je název kapitoly vlastně špatný - proudové zdroje jsme vůbec neprobírali - pro dnešek už končím.
Zbývá jenom tradiční rada pro brunety : Minisukně "svádějí k nahlédnutí", ale maxisukně svádějí k vyhrnutí a k tomu se muž musí přibížit mnohem blíže - zvažte to až "půjdete na lov".