Interfacciare ACS712 controllo e misura corrente AC

[venexian]

Ho letto quanto c'è al link, ma non mi ha convinto.
Questo circuito

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anche se simulato fornisce in uscita una tensione continua, amplificazione della tensione di picco in ingresso, certamente non segue la relazione



presente sempre allo stesso link.

Da una prima analisi, il circuito integra l'energia fornita con le semionde positive e raggiunge un punto di equilibrio difficilmente prevedibile e dipendente dalle costanti di tempo in gioco.

Una simulazione a partire dai valori presenti al link mostra un'amplificazione pari circa a 10 che aumenta all'aumentare della capacità di uscita, come previsto.

[BrunoValente]

No, teoricamente funziona, in pratica invece, quando i valori delle resistenze sono dimensionati per un grosso guadagno, sono i limiti dell'operazionale che lo mettono in difficoltà, prova a scalare i valori delle resistenze, metti R1=100k e R2=4.7M (stesso guadagno di 48) e verifica di nuovo, vedrai che approssimerà molto meglio i valori calcolati con quella formula.

Il guadagno non dipende affatto dal valore del condensatore di uscita che in teoria si carica fin quando gli impulsi, che si restringono progressivamente, non arrivano ad annullarsi.

I limiti di funzionamento dell'operazionale, soprattutto per conseguenza dei bassi valori di slew rate e della corrente di uscita, rendono insufficiente l'energia fornita dagli impulsi al condensatore di uscita già prima che la larghezza degli stessi impulsi si sia annullata, per questo motivo la tensione di uscita non arriva al valore teorico.

Quindi se l'operazionale fosse più performante l'uscita riuscirebbe ad approssimare meglio i valori calcolati con quella formula, lo dimostra il fatto che scalando i valori delle resistenze come ti ho detto, quindi riducendo la corrente di scarica del condensatore di uscita ma mantenendo lo stesso valore di guadagno, si ha un netto miglioramento.

[venexian]

Non è così.

Prova a considerare tutto ideale e poni la capacità di uscita di valore infinito. A ogni semionda positiva si ha un incremento della tensione di uscita che non ha più modo di diminuire. Il derivatore all'ingresso farà in modo che la prossima semionda si sommi al valore di picco raggiunto al ciclo precedente.

[BrunoValente]

Niente affatto: quando la tensione sul condensatore di uscita supera un certo valore l'operazionale si interdice (l'uscita dell'operazionale diventa permanentemente bassa) e smette di caricarlo, questo perché il valore della tensione continua su R1 (quindi tra gli ingressi dell'operazionale) è diventato pari al valore di picco dell'alternata di ingresso.

[venexian]

Sarà come dici tu, ma in simulazione si comporta come dico io.
Sarà il simulatore che non funziona.

[BrunoValente]

O forse stai sbagliando qualcosa, a me funziona, provai anche a realizzarlo fisicamente e funziona con i limiti che ho detto

[Sapientino]

Sostituire Lm358 con un Mcp601 può migliorare il circuito ?
Il 358 ha di slew rate 0.3 V/uS mente il 601 ha 2.3 V/us
Inoltre cosi non si ha un operazionale inutilizzato

[venexian]

... a me funziona, provai anche a realizzarlo fisicamente e funziona...

Da te non me lo sarei aspettato: la solita storia dei circuiti che se montati funzionano, allora sono 'giusti' per definizione.

Ti ripeto che quel circuito non ha l'amplificazione che hai scritto in quell'equazione e che la tensione di equilibrio dipende dalla capacità di uscita. Chi non se ne accorge guardando il circuito, può simularlo, e questa è una simulazione che non può sbagliare nessuno.

Il circuito che hai realizzato concettualmente è questo

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Il riferimento per il segnale di ingresso dell'amplificatore è stabilito dalla resistenza alla tensione di uscita. A ogni ciclo, la semionda positiva passa attraverso l'amplificatore e carica la capacità al massimo livello, non avendo praticamente limitazione di corrente. La semionda negativa scarica il condensatore attraverso la resistenza con limitazione di corrente, perciò meno di quanto era stato caricato in precedenza. Il risultato è un innalzamento netto della tensione a ogni ciclo.

Se il condensatore ha una resistenza in parallelo, la massima tensione raggiungibile dipende da questa e dalla capacità, tramite l'equilibrio energetico dell'apporto netto a ogni ciclo e della scarica dovuta al resistore in parallelo.

La tua conoscenza dei circuiti non può impedirti di vedere quanto ti ho descritto.
Se poi diventa una guerra di posizione, possiamo aspettare che arrivi qualcuno dall'alto a darmi ancora del c@zzaro senza fornire prova.

Non mi stupirei della cosa...

[BrunoValente]

... a me funziona, provai anche a realizzarlo fisicamente e funziona...

Da te non me lo sarei aspettato: la solita storia dei circuiti che se montati funzionano, allora sono 'giusti' per definizione.

Ma, guarda, da me puoi aspettarti qualsiasi cosa, sono un autodidatta con varie carenze e di cantonate ne prendo tante ma ti assicuro di non appartenere a quella categoria.

Piuttosto, senza nessuna intenzione di entrare in polemica, è da te che non mi sarei aspettato una simile cantonata perché Il circuito che stai simulando è palesemente diverso dal mio.

Ora se io volessi usare toni simili ai tuoi potrei dirti che sei il solito erudito che si è imparato i circuiti a memoria sui libri senza averne compreso il funzionamento e che quando gliene capita uno appena un po' diverso non ci capisce più niente... e invece non è quello che penso, sicuramente anche tu come me avrai delle carenze ma sono certo che l'elettronica che sai sia più che sufficiente per evitare di prendere certe cantonate.

Nel circuito che stai simulando manca il partitore formato da R1 e R2, per questo non funziona.

Se osservassi il circuito con un atteggiamento più sereno e meno ostile ti accorgeresti che la tensione continua ai capi del condensatore di uscita si ripartisce tra R1 e R2, che su R1 cade una tensione continua pari a e che quindi tra gli ingressi dell'operazionale, che sono collegati ai capi di R1, c'è una componente continua della tensione pari a VR1.

Di conseguenza la tensione sull'ingresso invertente è continua e di valore pari Vout, mentre invece la tensione sull'ingresso non invertente è costituita da una componente continua pari a Vout-VR1, quindi più bassa di quella all'ingresso invertente, alla quale è sovrapposta la tensione alternata di ingresso come mostrato nel grafico.

Quando Vout raggiunge un valore tale per cui la componente continua VR1 diventa pari al valore di picco della tensione sinusoidale di ingresso allora l'uscita dell'operazionale smette di commutare e rimane permanentemente bassa.

Di seguito quello che succede in questa situazione, cioè quando la tensione sul condensatore di uscita raggiunge il valore finale e gli impulsi di uscita diventano strettissimi e stanno per estinguersi.

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[venexian]

Io ho simulato il tuo circuito, con i tuoi valori.
Quello che ho disegnato in [28] era per farti capire dove sta il problema che evidentemente non riesci a vedere.

Che il circuito funzioni una volta montato, non c'è dubbio, come funzionano milioni di circuiti errati che per caso danno un funzionamento apparentemente corretto. Nel tuo caso, non è neppure apparentemente corretto perché la formula



non ha NULLA a che vedere con quel circuito.

Con i valori
R1 = 10 kohm
R2 = 470 kohm
C = 3,3 uF
D = 1N4148
IC = LM358, 15 V
Vin = 100 mV (pk), 50 Hz

la tensione di uscita si comporta così

Vout.png (12.87 KiB) Osservato 4133 volte

Dove sarebbe l'amplificazione 48 V/V che secondo te dovrebbe esserci?