problema con DATALOGGER 5 CANALES de CORRIENTE 4 - 20 mA

[NANO1985]

hola! muchachos!! nuevamente emprendiendo un nuevo desarrollo, ésta vez un datalogger o adquisidor de datos de 5 canales de corriente, utiliza un PIC16F873 a 4Mhz, posee dos baterias internas de gel - acido de 12v 2300 mhA, para que sea trasportable, tambien se carga a la red mediante un cargador incorporado, toda la informacion capturada de los canales de corriente ingresa a una pc portatil mediante puerto USB, (el convertidor RS232-USB lo hice mediante un convertidor FTDI232, MUYYY BUENO!!!  )
el software está realizado bajo Visual Basic, les adjunto fotos del paso a paso...

circuitos impresos, a la izquierda el transmisor de corriente de 4-20mA a 0-5v, simplemente para adaptar las magnitudes e ingresarlas al micro, y a la derecha la placa con la fuente simple, partida y micro


elegí como gabinete un estanco de muy buena calidad (marca Steck), lo mejor de todo es que las baterias "calsan" a la perfecccion en los laterales


Luego perforé el plástico e instalé los 5 conectores canon, y sus respectivos leds, el verde enciende proporcionalmente a la magnitud que se le ingrese, y el rojo indica que el bucle de 4mA es erroneo, puede ser que el cable del sensor se haya cortado por ejemplo


luego ensamblé las dos placas mostradas anteriormente y las monté una encima de la otra como se aprecian en las siquientes fotos



acá se vé el cable que lleva la info de los canales de corriente a la placa del pic

acá se observan en la placa base los disipadores de los 4 trasistores que conforman la fuente partida que alimentan a los operacionales de los 5 transmisores de corriente.-

al fin gabinete ensamblado completamente, lo unico que falta es darle un toque artístico con unos buenos adhesivos indicadores que más adelante confeccionaré.


ahora viene lo más complejo, LA CALIBRACION!!!!!!  , ahora es cuando se me aflojan los intestinos 

[El_Guitre]

Muy buen trabajo tocayo, feleicitaciones! Te quedo muy profesional ese desarrollo.

[NANO1985]

EEEPA!!! gracias!!! no me diste tiempo de terminar de postear!! (AAAA me olvidaba!! FELIZ CUMPLE ATRASADO!!!  )

[NANO1985]

bueno el tema es el siguiente, inicio el soft, se reconoce el equipo conectado, se seleccionanlos canales a utillizar, el tiempo de adquisicion de las muestras y se cargan los máximos, minimos y presiones permitidas por el sensor a utilizar (en éste caso como inyectores de corriente unos trasductores de presion)

luego el soft tiene la posibilidad de ajustar caracteristicas de las graficas.

ahora lo puse en el modo de captura, lo que hice fue lo siquiente, con un unico sensor, fuí haciendolo rotar por los 5 canales, por eso es que se grafica una cuva a la vez y no las 5 juntas,... (es que no tengo varios sensores, pero despues voy a conseguir más... )

[NANO1985]

bueno una véz habiendo probado a grandes razgos los 5 canales y que todo esté en orden, llega el peor momento de todos,..
la CALIBRACION es CRITICA, ya que debo, por ejemplo, colocar un bucle de 4mA y ajustar el cero del canal uno y luego colocar un bucle de 20mA y ajustar el 1023 (máxima resolucion del conversor del pic).-

observen el circuito del transductor de corriente

y la fuente de alimentacion partida es la siguiente (disculpen la improlijidad, es que fué solo de apuro  )

cabe aclarar que a la salida de la fuente partida les coloqué unos capacitores de 100ufx25 y unos de tantalio de .1uf, como para lograr una mejor regulacion ante el consumo de carga

[NANO1985]

bueno ahora llego el momento de la verdad,...
coloqué en los 5 canales fuentes controladas de corriente realizadas con un LM317,... y ajusté los 5 canales en la escala de 4-20mA de manera indepensiente en cada canal.


y la PUT.... MaDr.... que lo mil Parió!!  
observo que al ir conectando y desconectando los canales de corriente secuencialmente, existen descompensaciones en la fuente de alimentacion del orden de los +-50mv que afectan la referencia de todos los canales...

de ahi en más cualquier variacion de corriente en cualquier canal no afecta al otro, ésto me indica que los trasnmisores funcionan bien, el tema es cuando se desequilibra la fuente, todas las referencias se ven afectadas...

Analisando el PIC
el pic tiene una resolucion 10bits, es decir 1023 valores de rampa en el convertidor ADC es decir que tiene una minima sensibilidad de 4.88mv (5/1023) y en terminos de corriente en el trasductor tenemos un rango de variabilidad de 16mA (20ma - 4mA= 16mA) y una minima sensibilidad de 15.64uA. hasta ahi todo claro....

Analisando los regularores de la Fuente...
leyendo la hoja de datos observo que la tolerancia de regulacion de un LM7815CT es de +-2%, eso equivale a +-300mv de variacion en la regulacion. ESTE CREO QUE ES EL CONFLICTO!!!, PODRÁ SER?? que ésta gran variacion de regulacion sea capturada por el convertidor del micro desviando todos los valores???

A ALGUIEN LE PASÓ ÉSTO ALGUNA VEZ?? SERÁ LO QUE PLANTEO??
 

[poseidon20]

Una pregunta, obtienes linealidad con ese transdusctor de corriente, por que yo hice ese circuito, pero reemplazando los opamp por otros para fuente simple, ya que no deseaba medir valores negativos, y de que funciona, funciona pero el problema era la linealidad, me imagino que debe ser por los reemplazos que puse pero.. a ti te funciona 100% con los valores originales??? 

[NANO1985]

hola poseidon, mirá inyecté con cada canal 250 valores de corrientes entre 4 a 20mA y medí los valores de tesiones de 0 a 5 v y es perfectamente lineal, en éste sentido funciona muy bien, la fuente es partida -7.5 +7.5 v pero cuando cuelgo un multimetro de 5 digitos de apreciacion observo que en el orden de los milivolt, la fuente se desestabiliza, de aquí surge mi duda si éste es el problema.
ya probé blindando la placa de los operacionales de los trasmisores de corrientes con dos placas de aluminio, la cubrí por arriba y por debajo, pero el problema persiste.-
tambien coloqué aluminio sobre el micro y el cristal enviandolos a GND,... pero nada...

ya no se me ocurre nada de nada, pero sé me ocurre que éste es el conflicto

[jfh900]

¿Has puesto el esquema de la fuente? me parece no haberlo visto. Tal vez el problema sea la misma fuente que es muy sencilla y su regulación no es muy buena. Por otra parte podrías especificar un poco más a que te refieres con que "se desestabiliza", exactamente que haces.

Un saludo

[NANO1985]

hola!! jfh900!! arriba puse el esquemático dibujado a mano de la fuente ... acá lo vuelvo a colocar pero más claro y menos desprolijo  ,...

1)-coloco un multímetro de alta resolucion entre los terminales -7v y +7v y observo que la tension total (15v) permanece estable,...
2)- cuando comienzo a inyectar corriente desde un inyector externo al circuito (es decir no comparten las mismas fuentes), los 15.000 v medidos ya no son 15.000v sino que se decrementan en el orden de los milivolt ejemplo: de  15.000v bajan a  14.951v.
3)- cuando inyecto corriente en el segundo canal (dejándolo conectado tambien al primero) baja aun más de 14.951v a 14.900v y asi sucesivamente a medida que sigo conectando las entradas,... por eso es que se aprecian los "escalones"  de los canales...

[jfh900]

Hola Nano.

Mi humilde opinión es que estas utilizando un sistema de regulación muy simple que tiene un ratio de regulación relativamente bajo para lo que tu quieres. La serie 75XX está bien cuando la estabilidad no sea crítica que no es tu caso. Yo buscaría algún sistema de regulación más sofisticado por ejemplo en Maxim tienen integrados de regulación mucho más precisos.

Un saludo

[NANO1985]

hola  jfh900, ya los estuve viendo a los regularodes de maxim, saludos. muchisimas gracias por tu ayuda

[NANO1985]

la verdad muchachos es que puedo solucionar el problema,...  ya modifiqué la fuente y nada,... tambien probé con una fuente extrena y tampoco se soluciona, mejora algo ,... pero el problema continua...
Saludos 

[NANO1985]

  nada muchachos,... sigo pensando alternativas de solucion
saludos

[jfh900]

Perdona, pero no había visto el esquema de la fuente simétrica de 7 V. Esta fuente está regulada (permite variar el punto de trabajo) pero no está estabilizada, con lo que la tener variaciones de carga, variará la salida. Para estabilizarla tendrías que tener algún tipo de realimentación que corrigiera esas variaciones de carga y por lo tanto las variaciones de tensión.

En esta pagina tienes varias fuentes de alimentación:

http://es.geocities.com/allcircuits/fuentes.htm

Y en particular está es para alimentar operacionales:

http://es.geocities.com/allcircuits/fuente3.htm

Un saludo