Pitanje:
Koja su uobičajena tehnička razmatranja za senzor struje UAV?
FlashCactus
2020-04-17 12:54:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Trenutni senzori su popularna značajka i u višekopterima i u upravljačkim letovima s fiksnim krilima.

Većina ih je analogna, tj. pretvaraju struju u napon pomoću ranžirnog otpora male vrijednosti (i moguće pojačala napona). Tada regulator napona očitava taj napon putem ADC pina. Pokušavam napraviti svoje, a u takvim je slučajevima korisno znati najbolje prakse u industriji, međutim moj Google-Fu nije bio dovoljno jak da ih pronađe, a obrnuti inženjering prilično je dosadan prijedlog, budući da Imam samo jedan integrirani ESC.

Glavna pitanja na koja nisam mogao pronaći odgovore su:

  • Je li ranžirni otpor obično montiran visoko (tj. na pozitivnom priključku akumulatora) ili je nisko strane (na negativnom terminalu), i zašto? Je li to bitno?
  • Koja se klasa pojačala, u smislu preciznosti, koristi za osjetni napon?
  • Koji raspon izlaznih napona očekuje FC?
  • Da li se na izlazu senzora primjenjuje neko zaglađivanje (niskopropusno filtriranje) kako bi se smanjilo otuđenje od mogućeg mreškanja visokofrekventne struje?
  • Ako postoji bilo kakva razlika između standardnih senzora koji se koriste u betaflight FC stogovima u odnosu na npr APM ili PX4 kontroleri leta, što su oni?

Ako bi netko mogao pružiti shemu sklopa "tipičnog" strujnog senzora, to bi također bilo vrlo cijenjeno.


Pojašnjenje svrhe ovog pitanja:

Pitam jer, iako imam vlastite ideje o svakom izboru, ne mogu provjeriti jesam li sve razmotrio u odlukama i relativnoj važnosti svih uključenih čimbenika (bez da se prvi izgradi i ne vidi kako se stvari odvijaju). Stoga bih volio učiti iz komercijalnih dizajna provjerenih na terenu i vidjeti kako su oni riješili sva ta pitanja.

tj. moje misli o tome gdje postaviti konektor: Niska strana je jednostavnija, ali ako se to učini, valovite struje iz ESC-a mogu izazvati mreškanje napona u zemlji, što je gore od mreškanja napona na VBAT-u, jer je sve u dronu spojeno na njega izravno kao zajednički terminal, dok VBAT obično prolazi kroz regulator prije nego što pogodi osjetljive elemente. S druge strane, možda previše razmišljam o značaju ovog aspekta i možda bi bilo dobro u svakom slučaju; najbolji način učenja to bi bio vidjeti kako to drugi rade; ako otpor montiraju samo s visoke strane (ili samo s donje strane), onda to mora biti značajno, ako ih nije briga, ni mene ne bi trebalo zanimati.

Dva odgovori:
#1
+6
Kralc
2020-04-17 14:13:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink
  • Je li ranžirni otpor obično postavljen na visoku (tj. na pozitivnu stezaljku akumulatora) ili na donju (na negativnu stezaljku) i zašto? Je li to bitno?

Ne bi trebalo biti značajne razlike u mjerenju ako je ranžirni otpor na gornjoj ili donjoj strani. Kako je otpor u seriji apsolutni napon na i kroz struju, otpor ostaje isti. Međutim, može postojati mala prednost jednog ili drugog, ovisno o dizajnu vašeg senzora - na primjer, ako ga imate na donjoj strani, mjeri se u odnosu na krug GND, što može smanjiti broj komponenata vašeg dizala pojačala / kondicioniranja signala.

  • Koja se klasa pojačala u smislu preciznosti koristi za osjetni napon?

To će malo ovisiti o vašem dizajnu, a možda ćete pronaći preciznost ADC-a ograničavajući faktor (npr. 8-bitni 5V ADC ima rezoluciju 19,5mV.) , posao pojačala je uskladiti raspon vrijednosti od vašeg senzora s ulaznim rasponom vašeg ADC-a. Iako je linearni odnos intuitivan i izravan, možda je poželjnije imati krivulju koja daje veću osjetljivost oko očekivanih raspona, ali i dalje izvještava o nevaljanim vrijednostima s malo smanjenom preciznošću. Morali biste okarakterizirati krivulju i programirati je u svoj kontrolor leta za ispravno izvještavanje.

  • Koji raspon izlaznih napona očekuje FC?

Ovo ovisit će u potpunosti o kontroloru leta - ali tipični rasponi za ADC-ove su od 0 do 3,3 V ili 0 do 5 V. Imajte na umu da ako želite prijaviti negativno očitanje, morat ćete upotrijebiti svoj senzor nulte vrijednosti ourput za srednji opseg na ADC-u.

  • Postoji li neko zaglađivanje (filtriranje niskog prolaza) primijenjeno na senzor izlaz kako bi se smanjio aliasing od mogućeg mreškanja visokofrekventne struje?

Filtriranje je dobra ideja za smanjenje neželjenih vrijednosti. Vrijeme odziva filtra mora biti dovoljno brzo da uhvati valjane promjene dok odbija šum. Stopu odziva filtra možete usporediti sa brzinom uzorkovanja - odziv filtra može biti sporiji ako provjeravate napon svake 0,5 sekunde umjesto svakih 0,05. Alternativno možete odlučiti napraviti neko filtriranje u softveru, nekoliko puta uzorkovati i usrednjavati, ali to CPU oduzima drugim zadacima.

Hvala na odgovoru! Iako se cijeni, to su također uglavnom teoretske misli o općenitom slučaju, i one uglavnom odražavaju moje vlastite misli (što je lijepo). Problem s tim i zašto uopće postavljam ovo pitanje je taj što ti zaključci, budući da su teoretski, mogu biti istiniti, a možda i ne. Zbog toga pitam _kako se to radi na komercijalno dostupnim senzorima_, budući da su ti dizajni testirani u praksi i inženjerirani koristeći sve znanje o tome kako bi se svi faktori o kojima pitam odigrali u ovoj određenoj domeni.
#2
+2
jpou
2020-05-02 15:42:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kao primjer koristi se PM07 ploča za upravljanje napajanjem tvrtke Holybro. Na visokoj strani koriste ranžirni otpornik. Napon na ranžirnom otporu zatim se dovodi u pojačalo trenutnog osjetila Texas Instruments INA169. Dobitak i BW pojačala podešava se pomoću vanjskog otpornika. Nedavno sam dizajnirao vlastiti odbor za upravljanje napajanjem i imao sam potpuno ista pitanja kao i vi. Na kraju, umjesto da sam izmislio vlastito rješenje, koristio sam tipični primjer korištenja dat u INA169 tehničkom listu s rasporedom PCB-a prilagođenim mojim potrebama.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 4.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...