INA282测试报告
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电动轮椅电机测试实验报告三——固定励磁、增大转速实验一.实验概述在本实验中,我们将控制器调至1档,并将励磁电流依次设置为50A、100A、150A的固定值,打开实验软件电机“通讯”后以平稳的速度将手柄推至该档位的最大值处。
然后依次切换档位至2档、3档、4档、5档进行上述实验,观察转速和功率负载特性曲线的变化情况,根据电机负载特性曲线,总结出其中有利的规律和结论。
电机的转矩、转速和输出功率之间的关系式为:M=9550*P/n(M:转矩,单位:N.m; P:输出功率,单位:kW; n:转速,单位:rpm)。
二.实验容及分析1、实验1实验步骤:将控制器档位调至1档,点击软件中“通讯”按钮后,缓慢推至最大位置,待转速稳定一小段时间后,点击软件中的“停止”按钮,松开手柄。
观察此时电机转速、转矩和功率变化,记录并保存数据和曲线图。
图1、图3和图5分别为励磁电流为1档下50A、100A和150A时电机特性曲线,其中横坐标为转速,紫色曲线为转矩,粉色曲线为功率(下同);图2、图4和图6分别为励磁电流为50A、100A和150A时输出功率、转矩随转速的变化曲线;表1-表3为对应的采样数据。
(1)励磁设置为50A图1 控制器在1档的电机特性曲线(励磁电流为50A)表1 控制器在1档的数据(励磁电流为50A)图2 输出功率、转矩随转速的变化图(2)励磁设置为100A图3 控制器在1档的电机特性曲线(励磁电流为100A)表2 控制器在1档的数据(励磁电流为100A)图4输出功率、转矩随转速的变化图(3)励磁设置为150A的情况图5 控制器在1档的电机特性曲线(励磁电流为150A)表3 控制器在1档的数据(励磁电流为150A)图6 输出功率、转矩随转速的变化图曲线分析:控制器调至1档情况下,在转速达到最大位置稳定后,随着励磁的增加,转矩和功率呈不断上升趋势。
转速基本维持在30rpm。
表4为稳定后转速、转矩和功率的数据;图7为1档下输出功率、转矩和转速随励磁电流的变化图。
INA282测试报告INA282 高精度、宽共模范围、双向电流并联监视器。
• 宽共模范围:-14V 至80V 器能够在-14V 至80V• 偏移电压:±20μV 压降,且与电源电压无关。
• 共模抑制比(CMRR):140dB• 精度:– ±1.4% 增益误差(最大值)– 0.3μV/°C 偏移漂移–0.005%/°C 增益漂移(最大值)• 静态电流:900 μA(最大值)引脚配置使用说明此芯片通过在+IN和-IN之间接入一个采样电阻(电阻值很小约0.01Ω为宜)当有电阻上有电流流过时采样电阻上将会产生压降,通过+IN 与-IN口进入,再由芯片内部的差分放大,抑制共模信号放大差模信号,由OUT口输出,通过REF1,REF2引脚控制输出模式。
内部结构,与基本接法如下:INA282在输出类型共有3种即单向输出,双向输出,外部基准输出;测试条件:电源供电:10v;负载: 50W10Ω功率电阻串联;采样电阻:2A250V保险丝电阻约为0.02Ω;单向输出:将REF1和REF2端同时接到地或V+端,当给电流给予一个正确的方向时,输出电压值将会随电流的增加而基本上呈线性的增加或减小。
•REF1与REF2同时接地的情况:此时将会输出将会在0V开始随着电流的增加而近似于线性增长错误!未指定书签。
输入电流(A)输出电压(V) (V-0.08)/I 0.00 0.08 0.000.1 0.28 2.000.2 0.43 1.750.3 0.66 1.930.4 0.84 1.900.5 1.10 2.040.6 1.37 2.150.7 1.62 2.20.8 1.86 2.220.9 2.12 2.261.02.40 2.321.12.66 2.341.22.88 2.331.3 3.182.381.4 3.502.441.5 3.852.51• REF1与REF2同时接V+的情况:此时输出将会从V+开始随电流增大而减小趋近于0V双向输出(常用接法):将REF2与REF1任意一端接GND,另一端接V+,将会使VOUT输出从1/2V+开始随电流的流向而增减,输入电流(A)输出电压(V)(V-5)/I 输入电流(A)输出电压(V)(5-V)/I0.00 5.05 0 0.00 5.03 0 0.1 5.26 2.1 -0.1 4.82 2.1 0.2 5.48 2.15 -0.2 4.61 2.1 0.3 5.71 2.2 -0.3 4.38 2.16 0.4 5.88 2.07 -0.4 4.16 2.17 0.5 6.13 2.16 -0.5 3.92 2.22 0.6 6.36 2.18 -0.6 3.70 2.21 0.7 6.60 2.21 -0.7 3.45 2.250.8 6.86 2.26 -0.8 3.21 2.270.9 7.12 2.30 -0.9 2.94 2.321.0 7.382.33 -1.0 2.66 2.37 1.1 7.65 2.36 -1.1 2.45 2.34 1.2 7.96 2.42 -1.2 2.18 2.37 1.3 8.24 2.45 -1.3 1.86 2.43 1.4 8.54 2.49 -1.4 1.54 2.49 1.5 8.88 2.56 -1.5 1.23 2.53 外部基准输出:由以上测试可发现其输出刚好满足PDF中设计需按此曲线图选择合适的V+已达到精度要求。
2016年全国大学生电子设计竞赛2016年7月28日摘要本设计以TI公司的MSP430G2553单片机作为控制核心,设计制作了一种降压型开关稳压电源。
该电源主电路为同步整流BUCK电路,通过LM5117驱动CSD18532KCS MOS场效应管实现稳压输出,电流检测电路使用TI的高精度检流芯片INA282实现对电路的保护,系统效率可达到89%。
达到了设计要求中的各项指标。
关键词:LM5117 同步整流BUCK电路MSP430G2553 INA282目录一、系统方案 (4)1.1 DC-DC驱动模块的比较与选择 (4)1.2 主控制器的比较与选择 (4)1.3 过流保护方案的比较与选择 (4)1.4 单片机供电模块的比较与选择 (5)二、系统理论分析与计算 (5)2.1 主要器件参数选择及计算 (5)2.1.1 定值电阻RT的计算 (5)2.1.2 输出电感L0的选取 (5)2.1.3 电流检测电阻Rs的选取 (5)2.1.4 输出电容C o的选取 (5)2.1.5 过流保护电路中检流电阻的选取 (6)2.2 提高效率的方法 (6)2.3 降低纹波的方法 (6)2.4 DC-DC变换方法 (6)2.5 稳压控制方法 (7)三、电路与程序设计 (7)3.1主回路与器件的选择 (7)3.1.1电路主回路 (7)3.1.2电路器件选择 (7)3.2 控制电路及程序 (8)3.2.1 控制电路 (8)3.2.2 主程序流程图 (8)3.2.3 部分源程序代码 (8)四、系统测试 (8)4.1 测试方案及条件 (8)4.1.1 测试仪器 (8)4.1.2 测试方法 (8)4.2 测试过程及结果 (8)4.3 测试结果分析 (9)附录1:程序流程图 (10)附录2:部分源代码 (12)VIN一、系统方案本设计采用BUCK 电流斩波电路,单片机控制输出两路PWM 信号经过TI 芯片IR2110驱动高端和低端N 沟道MOSFET ,通过控制PWM 的占空比来控制两个MOSFET 导通和关断的时间进而调节输出电压。
INA282测试报告
INA282 高精度、宽共模范围、双向电流并联监视器。
• 宽共模范围:-14V 至80V 器能够在-14V 至80V
• 偏移电压:±20μV 压降,且与电源电压无关。
• 共模抑制比(CMRR):140dB
• 精度:
– ±1.4% 增益误差(最大值)
– 0.3μV/°C 偏移漂移
–0.005%/°C 增益漂移(最大值)
• 静态电流:900 μA(最大值)
引脚配置
使用说明
此芯片通过在+IN和-IN之间接入一个采样电阻(电阻值很小约0.01Ω为宜)当有电阻上有电流流过时采样电阻上将会产生压降,通过+IN 与-IN口进入,再由芯片内部的差分放大,抑制共模信号放大差模信号,由OUT口输出,通过REF1,REF2引脚控制输出模式。
内部结构,与基本接法如下:
INA282在输出类型共有3种即单向输出,双向输出,外部基准输出;测试条件:
电源供电:10v;
负载: 50W10Ω功率电阻串联;
采样电阻:2A250V保险丝电阻约为0.02Ω;
单向输出:
将REF1和REF2端同时接到地或V+端,当给电流给予一个正确的方向时,输出电压值将会随电流的增加而基本上呈线性的增加或减小。
•REF1与REF2同时接地的情况:
此时将会输出将会在0V开始随着电流的增加而近似于线性增长
错误!未指定书签。
输入电流(A)输出电压(V) (V-0.08)/I 0.00 0.08 0.00
0.1 0.28 2.00
0.2 0.43 1.75
0.3 0.66 1.93
0.4 0.84 1.90
0.5 1.10 2.04
0.6 1.37 2.15
0.7 1.62 2.2
0.8 1.86 2.22
0.9 2.12 2.26
1.0
2.40 2.32
1.1
2.66 2.34
1.2
2.88 2.33
1.3 3.18
2.38
1.4 3.50
2.44
1.5 3.85
2.51
• REF1与REF2同时接V+的情况:
此时输出将会从V+开始随电流增大而减小趋近于0V
双向输出(常用接法):
将REF2与REF1任意一端接GND,另一端接V+,将会使VOUT输出从1/2V+开始随电流的流向而增减,
输入电流(A)输出电压
(V)
(V-5)/I 输入电流
(A)
输出电压
(V)
(5-V)/I
0.00 5.05 0 0.00 5.03 0 0.1 5.26 2.1 -0.1 4.82 2.1 0.2 5.48 2.15 -0.2 4.61 2.1 0.3 5.71 2.2 -0.3 4.38 2.16 0.4 5.88 2.07 -0.4 4.16 2.17 0.5 6.13 2.16 -0.5 3.92 2.22 0.6 6.36 2.18 -0.6 3.70 2.21 0.7 6.60 2.21 -0.7 3.45 2.25
0.8 6.86 2.26 -0.8 3.21 2.27
0.9 7.12 2.30 -0.9 2.94 2.32
1.0 7.38
2.33 -1.0 2.66 2.37 1.1 7.65 2.36 -1.1 2.45 2.34 1.2 7.96 2.42 -1.2 2.18 2.37 1.3 8.24 2.45 -1.3 1.86 2.43 1.4 8.54 2.49 -1.4 1.54 2.49 1.5 8.88 2.56 -1.5 1.23 2.53 外部基准输出:
由以上测试可发现其输出刚好满足PDF中
设计需按此曲线图选择合适的V+已达到精度要求。
而比值均在2.1左右,是由于芯片内部差分放大有一个将近30dB的增益,故计算电流时应将其考虑其中,否则计算电流将会过大。
综上可大致推断出ina282电流计算公式 I=(Vout±V+)/(R*30dB)注意事项:
由于Ina282电源只控制差分运放,与测试电路分立故可以输入含有较高的共模电压的信号而不会损坏芯片(-14V~+80V),而手册提到差模信号输入可达(±5V)在实际测试中,将+in与-in接到信号源上发现其差模输入在100mv就会造成输出饱和,此问题没有解决(可能是由于没有按标准接法,造成没有电流吧)。
实际测试的结果,表明上面推断出的公式不是十分精确,因为各种影响比如芯片手册上说明的输出曲线和芯片引入的直流偏量还有采样
电阻在大电流通过时发热造成阻值升高均会使结果出现误差,所以上面总结出的公式不是很合理,故希望有高手能提出更好方法以解决精度问题。
测试结果仅供大家参考。
武汉大学珞珈学院。