Измерение напряжения DC с гальванической развязкой Опции

[asko-it]

Здравствуйте гуру. Вопрос в создании схемы измерения постоянки 0-60В с точностью 2-5 процентов с гальванической развязкой. Есть контроллер с АЦП.
Хочется пользовать только его.
Есть несколько "правильных" вариантов:
1. АЦП + REF с питанием от DCDC и развязкой по цифровому интерфейсу (I2C, SPI) на чем-то из серии ADUM
2. Линейная оптопара с 2-мя измерительными операционниками и DCDC на измерительной стороне
Все это достаточно дорого для моего применения.
Явно есть более изящные и простые методы, но я их пока не нашел.
Давайте обсудим.

[orthodox]

Пока гуры не подтянулись, вот ссылочка на простенькую схемку преобразователя напряжение- частота...
В нагрузку ему нужно оптрон, а на выходе оптрона тупо проинтегрировать, RС цепочкой.

Подробно к вечеру нарисую, если до того времени гуры не кинут готовое...
Только оптопару не нужно линейную, и даже сильно быструю не нужно, разве что охота мгновенно реагировать...
Еще веселее было бы использовать оптопару с фотодиодом на выходе, тогда фотоэдс можно было бы использовать, и просто навесить емкость на выход - и все. Но размах выходного напряжения маловат будет тогда...

[Designer56]

По ссылке- там однопереходник

Я делал и на оптопаре, и на ПНЧ. Не сказал бы, что оптопарный дороже принципиально- все в точность упирается.

[asko-it]

Пока гуры не подтянулись, вот ссылочка на простенькую схемку преобразователя напряжение- частота...
В нагрузку ему нужно оптрон, а на выходе оптрона тупо проинтегрировать, RС цепочкой.
Подробно к вечеру нарисую, если до того времени гуры не кинут готовое...
Только оптопару не нужно линейную, и даже сильно быструю не нужно, разве что охота мгновенно реагировать...
Еще веселее было бы использовать оптопару с фотодиодом на выходе, тогда фотоэдс можно было бы использовать, и просто навесить емкость на выход - и все. Но размах выходного напряжения маловат будет тогда...

С линейностью, боюсь, большие проблемы. Можно конечно табличку калибровочную а контроллер загнать...

И еще момент. По уму, конечно, цепи измерения надо от DCDC запитывать. С другой стороны кто мешает уменьшив диапазон измерений до 5-60В запитать цепь измерения от входного сигнала (он достаточно мощный) обычным параметрическим стабилизатором.

[Designer56]

Да какие большие проблемы? Тщательно сделанная схемы ПНЧ-ПЧН или с аналоговой оптопарой дает линейность 0,1%. При ваших погрешностях- это заглаза.

[orthodox]

С линейностью, боюсь, большие проблемы. Можно конечно табличку калибровочную а контроллер загнать...

Проблемы могли бы быть с термостабильностью, с невозможностью работать от чистого нуля, всегда нужно что-то до порога...
А линейность у той схемы - как бы в норме, только линия не в ноль упирается, надо поправочку.

Если от 5 V начинается работа - проще тогда...
Термостабильность решается при моделировании, чуть сложнее может получиться, ненамного.

В общем, нарисовать нужно , тогда и сравнивать...
Я щас по делам убегаю, вернусь - прикину подробно...

По ссылке- там однопереходник

Ну да, а чем еще проще можно? Транзисторный аналог - гораздо стабильнее оригинала, и диапазончик пошире...

О!А еще можно рулить скважностью, или можно ПНЧ на ОУ собрать...LM324 какой-то к примеру, копейки...
Питать правда придется все равно отдельно или работать не от нуля.

[Designer56]

Насчет смещения- все верно, но со стабильностью- ПНЧ- ПЧН получше будут чем линейная оптопарная развязка, но это видно только в диапазоне -20 и ниже, ну, и больше +40. Я делал промышленные Изолирующие усилители- гонял в камере от -40 до +50.

[orthodox]

Не слушайте никого. Ставьте дешевый контроллер с АЦП и ацепляйте. Передать на изолированную сторону можно по UART через дешевый оптрон. Все остальные варианты будут заведомо дороже.

Ну-ну... Оно, конечно, можно...Но чтоб контроллер дешевле пары транзисторов...не знаю, не знаю...
Да и счетверенный ОУ в опте сколько? 10 или 15 центов? Есть ли такие контроллеры?

[Designer56]

И потом к контроллеру все равно нужен нормирующий усилитель. С фильтром, если для реальных условий.

[stells]

Ставьте дешевый контроллер с АЦП и ацепляйте. Передать на изолированную сторону можно по UART через дешевый оптрон.

наверное лучше даже ШИМ сформировать на этом контроллере и через тот самый дешевый оптрон подать сигнал на АЦП изолированной стороны после интегрирования - UART не нужен

[Designer56]

Далеко не факт, если источник имеет хоть какую-то мощность.

Реально- придется, если хотите от помех отвязаться. Простая развязка с оптопарой в линейном режиме на приведенные требования по точности- это, максимум, 2 корпуса дешевых микропотребляющих ОУ+ оптопара+ 2 транзистора+ несколько резисторов. Ну, ещё есть и вспомогательные вещи- питание и т.п., но они всегда есть. И это все, включая и вторичную (приемную) часть.

[orthodox]

И чем голые транзисторы или ОУ помогут ? Помучаться с наладкой этого фарша ?

Агааа...

А чтоб не мучились с наладкой, открыл новый форум в "Железе" - Железячники-Эмбеддерам. помошь и консультации.
Лол...
Аналогично открою симметричный форум в "софте"... Мне тоже нужны консультации эмбеддеров... Если только мне - можно и закрыть...
Но я не думаю, что придется...

[Designer56]

Совсем недавно один парнишка у меня из молодых, (но упрямый!) делал что-то подобное на атмеге. Типа, сделаю, потом программно все исправлю. Напряжение сети ему надо было измерить. Развязанно, естественно. Ну, слушать меня он не захотел... Сделал- потом месяца 3 трахался- плату резал, помехи на контроллер убирал , а то вначале он у него от помех просто дох. Я уж не говорю, что ему все- таки пришлось сделать выпрямитель на входе с развязывающим трансом.

[stells]

вначале он у него от помех просто дох.

ну так то смотря что мерить надо... задача стоит измерить 0-60В. например так:
[attachment=93:измерени...азвязкой.JPG]

[orthodox]

ну так то смотря что мерить надо... задача стоит измерить 0-60В. например так:

Во-во...Классика. Это я и имел в виду, только на двух транзисторах (или на одном однопереходном, но чуть хуже). Или на ОУ. Или на одном корпусе логики CD4000...Простите, коллеги - но я не знаю, на чем это нельзя сделать... Кстати, вместо оптрона можно еще трансик поставить, совсем смешной...
Но не нужно - смысла нет...

(утирая слезы) - знал ли, что доживу, когда пару транзисторов будут заменять на МК с теми же функциями и ненамного дороже ... Вот оно, счастье-то...


____________________________________________________________________________
Самое обидное, что меня заменил даже не компьютер, а всего один транзистор © Физики продолжают шутить

[Designer56]

И смотря, где... на столах такие схемы хорошо работают. Но, во- первых, она не полная- вторичной части нет. Во- вторых, если у вас на измеряемой линии имеют место быть импульсные помехи, то с развязкой придется повозится- не тривиально получается. Как по питанию, так и по сигналу. И топология тоже будет иметь значение.

[orthodox]

И смотря, где... на столах такие схемы хорошо работают. Но, во- первых, она не полная- вторичной части нет.

Как же нет? А вон у него RC-цепь.Больше ничего там и не нужно...Полученное напряжение - мерить.

[Designer56]

Как же нет? А вон у него RC-цепь.Больше ничего там и не нужно...Полученное напряжение - мерить.

Не, эту часть я обычно называю первичной. Впрочем, дело вкуса. Приемника не изображено.

[orthodox]

Не, эту часть я обычно называю первичной. Впрочем, дело вкуса. Приемника не изображено.

Да приемником там вход АЦП МК устройства... То есть если б не гальваническая развязка -просто делителя бы хватило...

[Designer56]

Шим, что ли? А зачем тогда микроконтроллер?