Mäta tryckskillnad

[John]

Hej vad tror ni om den här metoden för att mäta tryckskillnad?
Schema

Förklaring över hur jag har tänkt:

S1 är en trycksensor för diff. tryck, 0-100 PSI, känslighet 2,25mv/PSI
IC3 är en LT1101 instrumentförstärkare som förstärker den differentiella utsignalen 100ggr.

IC4A skapar tillsammans med R7 och R8 en offsetspänning på 2,5V som lyfter utspänningen från IC3.
Detta för att kunna mäta negativa tryck.

Från IC3 går signalen till ett andra gradens LP-filter som består av R9, R18, C7, C8 och IC4B.
Filtret är tänkt som ett enkelt antivikningsfilter.

Bild av filtrets förstärkningskurva
Efter filtret samplas signalen i en atmega8. Jag har tänkt att lägga samplingsfrekvensen på ca 10kHz.

Atmegan läser även av offsetspänningen som skapas av IC4A för att kunna kompensera för toleransen i R7 och R8.
Jag hoppas att detta skall ge mig ett mätområde på +-11 PSI (+-0.75 bar) och en upplösning på några tiondels PSI (hundradels bar).

Tror ni att det kan stämma?
Finns det några uppenbara tankegrodor?


Det som skall mätas är skillnaden i avgasmottryck mellan grenrören i en V6:a.
Utsignalen från tryckgivaren är mycket ostabil och ska därför medelvärdesbildas i processorn för att sedan visas på en display.

/John

[peter555]

Jag kan inte hitta några uppenbara fel. Det kanske är lite overkill att sampla med 10kHz när 3 dB bandbredden är ca 200 Hz på filtret, men processorn har väl inga problem att hinna det. Negativa tryck var intressant, jag trodde inte trycket kunde bli lägre än 0. Jag antar du menar tryck lägre än atmosfärstrycket.

[Mindmapper]

Du har ej fått med någon tempkompensering. Lägg in det i mega8.
Trycksensorer brukar vara maffigt tempberoende, så titta närmare på den. LT1101 kommer inte att ställa till något bekymmer därvidlag.

Se också till att spännigsmatningen inte ställer till problem. Lätt att få in skräp via bilens elsystem. Även om du filtrerar mätvärdet skapligt så kan skräp via matningen ställa till bekymmer.

[Fransson]

peter555:
Trycksensorn är en Differenssensor, dvs den meter tryck skilnaden mellan två "portar". Om trycket vid "port" A är större än vid "port" B är mätvärdet possetivt och om tryck B är större än A blir resultatet negativt.

John:
Har du kunnat bekräfta att trycksensorn verkligen är specad att klara "negativt" tryck? Jag har letat efter "billiga" sådana i flera år. De jag hittade som klarade det kostade över 1000:- st och de billigare var bara specade för tryck åt ett håll, dvs om man vände på trycket gick dem sönder/släpte membranet. Infästningen var het enkelt inte gord för att ta upp någon kraft i "fel" riktning.

[newbadboy]

Negativt tryck är helt enkelt vakum. OM du suger in luft i ett rör och täpper till röret ena sida lite så blir det lite vakum i röret. Jag har jobbat med tryckluft och en trycksensor som klarar neg tryck kostar precis som redan sagt väldigt mycket.

[Fransson]

newbadboy:
Den angivna sensorn är en dubbelportstyp. Som det ser ut på ELFA's sida och i det datablad som ELFA precenterar så verkar den klara "tryck" åt båda hållen.
Men är det berkräftat att det är så?

[peter555]

Definitionen för tryck är hur många molekyler som puttar på en viss area. Är det vakuum så finns det inga molekyler och således är trycket noll. Däremot så håller jag med om att trycket är negativt i förhållande till atmosfärstrycket som är ca 1 bar.

[newbadboy]

jag kan inte hitta ngt som riktigt tyder på at det skulle klara flöde åt båda håll. Men behövs det i denna aplikation.

Måste även påpeka att de trycksensorer jag jobbat har aldrig varit dubbelport så jag är inte hundra på just dessa märken.


"peter555" Ajaj nu går vi på akademikernivå

[Andax]

Definitionen för tryck ÄR hur stor kraft som verkar per ytenhet. SI-enheten är N/m^2. Mäter man differentiellt är det alltså ett mått på skillnaden av kraften på ena och andra sidan om membranet per ytenhet som man mäter och det kan mycket väl vara negativt beroende på vilken sidan man sätter som referens.

[peter555]

Jag har aldrig påstått att det relativa trycket inte kan vara negativt, däremot kan inte det absoluta trycket vara negativt. I gaser kommer kraften från molekylerna i inneslutningen, sambandet är pV=nRT. Eftersom alla storheter är positiva kan det absoluta trycket inte vara negativt.

[Fransson]

Min fråga kvarstår.

Tål dubbelportssensorn "övertryck" från vilken sida som helst/båda sidorna utan att gå sönder?

[peter555]

De skriver ju inte något explicit om att det skulle vara olika data på portarna så det får man väl anta.

[John]

Fransson: Jag kan inte bekräfta att den tål övertryck på båda ingångarna, men så har jag tolkat databladet.

Jag har provat att ansluta övertryck till båda ingångarna växelvis utan att något verkar ha gått sönder eller läcka.
Detta test är dock väldigt ovetenskapligt och endast provat en kort stund.

Mindmapper: Tack för påpekandet om temp-kompenseringen. Tror inte att det behövs eftersom temperaturen kommer att vara relativt konstant under varje mätning. Gamla mätningar behöver inte jämföras med nya.
Jag ska dock undersöka alternativet att driva sensorn med konstant ström istället för konstant spänning. Ska enligt databladet ge en bra temp-kompensering.


EDIT:
Hittade lite mer fakta om trycksensorn:

Differential sensors provide a differential voltage proportional to the pressure differential between port P2 and P1. As DP = P2 – P1 increases, differential voltage V2 - V4 increases. As DP = P2 – P1 decreases, differential voltage V2 - V4 decreases.

Taget från den här pdfen.

Om man gör en en sökning på bidirectional differential sensor på http://sensing.honeywell.com så kommer 24PC upp som träff.

Jag har svårt att tolka det på annat sätt än att sensorn verkligen tål tryck från båda hållen.

[Fransson]

Det låter jättebra.
Har laddat ned databladen. Ska försöka lusläsa dem senare. Men just nu verkar de vara starka kandidater till ett framtida projekt.