Заголовок сообщения: Гальваноразвязка аналогового сигнала для mega328
Добавлено: Сб авг 22, 2020 23:19:25
Первый раз сказал Мяу!
Зарегистрирован: Ср сен 25, 2019 17:46:33 Сообщений: 35
Рейтинг сообщения:0
Здравствуйте.
Нужна идея, потому что доступными методами реализация не вышла....
Исходные данные:
Аналоговый сигнал 0...5 В (обычная постоянка от нуля до +5 вольт). МК - мега 328 и его аналоговый вход (ну пускай А3). Источник аналогового сигнала для тестов - лабораторный БП, трансформаторный (не импульсный).
При подключении БП к МК и регулировке в требуемом диапазоне - все отлично. Получаем свои 1024 отсчета. При этом если напряжение не крутить, то отсчеты идут стабильно и не скачут, то есть поставил 2.5 вольта, имеется 512 отсчетов АЦП. При напряжении 0 вольт, отсчет также равен нулю (вход А3 подтянут к земле резистором 10 к).
Требуется гальваническая развязка регулирющего напряжения 0...5 вольт от аналогового входа МК. При этом напряжение питания МК в гальваноразвязке на "той" стороне использовать нельзя.
На глаза попался цифровой изолятор ISO1211D. С ним не получилось - входное напряжение регулируется в слишком узком диапазоне и резисторами на входе не растягивается... Похоже ему вообще 5 вольт маловато, потому что в даташите намеки про 24 вольта по входу...
Второй вариант - это оптопара LOC110 и два ОУ МСР601. Питание однополярное, ОУ rail-to-rail (если важно). Схема собрана по классике. Но для питания ОУ на "той" стороне использован гальваноразвязанный DC-DC на 5-5 вольт AM1D.
На первый взгляд, все заработало "как надо" и даже ничего не сгорело. При проверке тестером, диапазон 0-5 на входе и выходе есть (ну не хватает на выходе около 2% - это вообще не важно). Гальваноразвязка есть, линейность на выходе относительно входа есть.
Первая проблема - самая серьезная - при подключении к МК выявилось, что отсчеты скачут, при чем достаточно серьезно. Попытка программно усреднить отсчетов 20-30 ситуацию улучшила несильно. На вход МК был поставлен конденсатор на 47 мкФ - ситуация практически улучшилась, но все равно есть на 1-3 отсчета колебание - это проблема. Вторая проблема - при входном 0 вольт, на выходе 0 вольт не получается. есть что-то остаточное. Подтяжка резисторами входа МК не помогает. Третья проблема - если вход на "той" стороне висит в воздухе - на вход МК прет от 0 до 5 вольт. Подтяжка входа на "той" стороне помогла.
Попытки зашунтировать DC-DC конденсаторами не помогает. Дроселли по питанию DC-DC непомогают. Просто без DC-DC проблема уменьшается, но все равно есть.
Такое ощущение, что связка оптопары и ОУ находится в каком-то слабогенераторном режиме...
Схему приложил. Надеюсь, на умную мысль общества. Может есть какие-то гальваноразвязанные модули, но конечно не по цене самолета?
А что вы хотите? "прецизионный" усилитель с гальваноразвязкой 1500 вольт, чтобы стоил как LM358? А "двухполярное питание" с гальваноразвязкой легко решается..
Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.
Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре.
Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.
быть может дешевле окажется оцифровать с горячей стороны, а потом просто передать полученное через оптопару?
Добавлено after 2 minutes 18 seconds: понадобится тини 13, оптопара и изолированный источник питания (вроде у MAXIMов чтото подобное есть с конденсатором для переноса энергии)
_________________ Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
Только учтите, что все подобные усилители используют тот или иной вид модуляции, поэтому "шумят". И требуют правильной трассировки платы. Подобные вещи есть у Avago и AD. Цена от 100. И ещё учтите, что развязывающие усилители, чаще всего, используют для гальванической развязки от высоких напряжений, поэтому сделать дешевле 400-500 рублей за канал вряд ли получится.
Заголовок сообщения: Re: Гальваноразвязка аналогового сигнала для mega328
Добавлено: Пн авг 24, 2020 01:00:27
Первый раз сказал Мяу!
Зарегистрирован: Ср сен 25, 2019 17:46:33 Сообщений: 35
Рейтинг сообщения:0
Ясно спасибо.
Присматриваюсь к HCPL7xxx. Конкретно HCPL7510 - подкупило на выходе напряжение, пропорциональное измеряемому току и однополярное питание. Пробежался по дгуим сериям HCPL - у просмотренных "горячая" часть одинаковая - снимается напряжение с шунта. И тут кажется будет засада. По даташиту HCPL видит +-0,2 вольта. У меня измеряемое 0-5 вольт. Значит оперируем сигналом только 0...+0,2 вольта., потому что в этом диапазоне линейно. Ну делителем уменьшу 5 вольт до 0.2 вольта. Ну пройдет на выход к МК мое измерение, но в итоге, учитывая как считает МК, учитывая делитель с 5 до 0.2 вольт, я не смогу увидеть весь диапазон 0...5 вольт. У буржуев что-то похожее проскакивало - не вспомню, там ардуинец жаловался что HCPL передает с делителем сигнал вольт от 3 кажется. Но тем не менее, приедет HCPL - поковыряюсь, сообщу что выходит.
Вариант поместить АЦП в "горячей" части и устроить ему гальваноразвязку цифровых линйй к МК - ну не очень хочется программу перелопачивать, но тут видится IIC, потому что LCD тоже с IIC - надеюсь что таймеры в МК не порушатся, если еще и АЦП будет в конструкции, но опятьже при условии, что в разнос сигнал не пойдет при оцифровке. Присмотрел 10-битный АЦП и IIC гальваноразвяку - тоже приедет отпишу что получается...
Конкретно HCPL7510 - подкупило на выходе напряжение, пропорциональное измеряемому току.
А это тоже мысль - измерять не напряжение, а ток... а как сделать ток из напряжения даже мыши знают. Получается, например, такая штука: резистор - катушка -> датчик холла - оцифровка...
_________________ Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством Безграмотно вопрошающим про силовую или высоковольтную электронику я не отвечаю, а то ещё посадят за участие в (само)убиении оболтуса...
У Аваго такие усилители дорогие, поэтому я их и не применяю, хотя раньше использовали. C измерением напряжения проблем нет, только учти, что у них входное сопротивление, обычно, 10-20 кОм, поэтому лучше поставить аттенюатор но ОУ с R2R входом и выходом для однополярного питания. Если же нужно измерять от прямо нуля, то посмотри R2R, которые умеют это делать. Как вариант, посмотри AD7909 или её более современную замену.
В принципе все варианты работают как Модуляция - усиление - ДеМодуляция (МДМ усилители)... А там или оптика или емкости или трансформатор в развязке. При желании можно и самому чего соорудить... На имеющейся рассыпухе...
Лучше UART там всего 1 провод(одна оптопара потребутся), IIC шина двухнаправленная как вы её оптопарами туда сюда сигнал гонять будите, можно что то придумать, но городить придётся.
Заголовок сообщения: Re: Гальваноразвязка аналогового сигнала для mega328
Добавлено: Вт сен 01, 2020 20:25:27
Первый раз сказал Мяу!
Зарегистрирован: Ср сен 25, 2019 17:46:33 Сообщений: 35
Рейтинг сообщения:0
Поковырялся с HCPL7510. Результат ожидаемый, отрицательный.
Регулировка на входе через делитель на резисторах укладывается в 0.4 вольта (вместо 0...5 вольт). То есть входное напряжение я меняю от 0 до 5 вольт, делитель обеспечивает требуемые по даташиту 0...2 вольта, а на выходе HCPL диапазон перекрывается, если входное изменяется в узком диапазоне 0...0,4 вольта. То есть не подходит.
Положительный момент - нет скакания напряжения на выходе HCPL.
А как вообще решается вопрос гальваноразвязки при обеспечении хотя-б 12 полноценных разрядов измерения? Есатественно для случая невозможности переноса АЦП на "горячую" сторону
ISO122 пробовал - очень печальный результат, особенно с учетом наличия кроме постоянного смещения, еще и переменной составляющей 50 Гц.
А если разность потенциалов не 1000, а скажем 50000 вольт, где это актуальнее - просто передать туда питание уже проблема, оптопары нетривиальной конструкции и медленные.
Как вариант могу порекомендовать NJM4151 - это преобразователь напряжение-частота или частота-напряжение. Вобщем преобразуете напругу в частоту, затем на оптрон, а после него обратно. Обратно можно и не преобразовывать, просто меряем частоту. Такой способ развязки аналогового используется в некоторых частотниках.
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 24
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
