Гальванически развязанное измерение напряжения

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить
Аватара пользователя
Kirra
Встал на лапы
Сообщения: 91
Зарегистрирован: Пн фев 17, 2014 21:39:52
Откуда: Saratov

Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение Kirra »

Здравствуйте.
Вообщем, сразу к сути проблемы.
Есть некоторое напряжение (от 0 до 5В) которое нужно померять микроконтроллером. Т.е. типа вольтметра, но он должен быть гальванически развязан.
На просторах интернетов нашёл интересную схемку, которая во вложении. В двух словах, там опторазвязка звукового сигнала с помощью ШИМ. В итоге - дешёво и сердито. Можно ли эту схему применить для моей проблемы?

P.S. В схеме использована оптопара К293АП1, на что её можно заменить, желательно в SMD корпусе?
Вложения
опторазвязка ШИМ.pdf
(191.04 КБ) 733 скачивания
Я волшебник
Реклама
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение Ser60 »

Гальванически развязан от чего: от источника измеряемого напряжения или от остальной части схемы? Между двумя гальванически не связанными частями схемы нужно ещё как-то питание передать. Можно одну их частей отдельной батарейкой запитать. Или использовать нормальные цифровые изоляторы со встроенным изолированным DC-DC конвертером, например Si88xx серии. У них как раз 4 канала, которые можно использовать управлением внешним АЦП на измеряемой стороне по SPI интерфейсу. Получите высокую точность, скорость, и развязку.
Реклама
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение El-Eng »

Вот пример решения похожей задачи - логарифмический вольтметр с гальванической развязкой. Сигналы развязаны ADuM1301ARWZ, питание - P6AU-0505ELF.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
uk8amk
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2222
Зарегистрирован: Вт ноя 27, 2007 11:32:06
Откуда: Tashkent

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение uk8amk »

В целом описанный метод известен давно. На входе как у вас ставят преобразователь напряжение-частота или ШИМ модулятор. Далее "оцифрованный" сигнал передают через трансформатор или опторазвязку.
Можно ли применить эту схему или нет, зависит от требуемой линейности/точности измерений и полосы частот на входе.
В качестве цифровой оптопары думаю сойдёт 6N137 или PC900.
Для прецизионных измерителей есть линейные оптопары HCNR200 и IL300. Схемы есть в даташите.
Есть также готовые изолированные усилители, но это обычно неочень дешево.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
Kirra
Встал на лапы
Сообщения: 91
Зарегистрирован: Пн фев 17, 2014 21:39:52
Откуда: Saratov

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение Kirra »

Ser60 писал(а):Гальванически развязан от чего: от источника измеряемого напряжения или от остальной части схемы?
От источника измеряемого напряжения. Если я конечно всё правильно понял:)
Вообщем, вот что примерно у меня.
Изображение
т.е. питание у меня уже развязано DC/DC, и мне надо после DC/DC измерить напряжение.
El-Eng писал(а):Сигналы развязаны ADuM1301ARWZ, питание - P6AU-0505ELF.
Если я всё верно понимаю, то ADuM1301ARWZ - это цифровой оптоизолятор, и он не пригоден для развязки аналогового сигнала.
uk8amk писал(а):Можно ли применить эту схему или нет, зависит от требуемой линейности/точности измерений и полосы частот на входе.
Основной вопрос в том, что можно ли применить эту схему для измерения постоянного напряжения? Точности хватит вполне 0.1 В, а напряжение постоянное.
Я волшебник
Реклама
Аватара пользователя
КРАМ
Друг Кота
Сообщения: 25358
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение КРАМ »

Kirra писал(а): т.е. питание у меня уже развязано DC/DC, и мне надо после DC/DC измерить напряжение.
По нынешним временам дешевле, точнее и проще либо переместить контроллер в зону гальваники измеряемого сигнала, либо поставить ЕЩЕ один простейший контроллер либо АЦП за две копейки и развязать его выходной сигнал от первого МК.
В любом случае, схемотехника гальваноразвязки дискретного сигнала на 3 порядка дешевле и проще, чем аналогового.
Если скорость измерений (потока данных) не велика, в качестве развязки элементарно применить обычную транзисторную оптопару.
Реклама
Аватара пользователя
Kirra
Встал на лапы
Сообщения: 91
Зарегистрирован: Пн фев 17, 2014 21:39:52
Откуда: Saratov

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение Kirra »

КРАМ писал(а):По нынешним временам дешевле, точнее и проще либо переместить контроллер в зону гальваники измеряемого сигнала, либо поставить ЕЩЕ один простейший контроллер либо АЦП за две копейки и развязать его выходной сигнал от первого МК.
Просто к меня есть ещё куча цифровых линий, которые должны быть гальванически. И есть одна аналоговая, собственно по которой я и спрашиваю тут.
Я волшебник
Аватара пользователя
КРАМ
Друг Кота
Сообщения: 25358
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение КРАМ »

Так ОТКАЖИТЕСЬ от этой аналоговой в пользу одной цифровой (UART, например, - причем только приемник).
Скажем, какой нибудь шестиногий Tiny или PIC10 с АЦП решат все Ваши проблемы по гальванике с помощью ЕДИНСТВЕННОЙ оптопары за 10 рублей. Контроллер добавит в эту цену еще 40...50 рублей.
Уверяю Вас, что заморочки с гальваноразвязкой аналогового сигнала обойдутся заметно дороже и будут заметно сложнее.
Аватара пользователя
El-Eng
Друг Кота
Сообщения: 3761
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 14:44:34

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение El-Eng »

КРАМ абсолютно прав. По нынешним временам, аналоговая гальваническая развязка - либо анахронизм, либо экзотика.
Like the eyes of a cat in the black and blue...
hrpankov
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1115
Зарегистрирован: Вт мар 18, 2014 13:14:39
Откуда: южнее Дуная

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение hrpankov »

....интересно узнать всеобщее мнение на следущее: мультиметр которий я пользуюс как измеряет измеряемое мною????...
Аватара пользователя
КРАМ
Друг Кота
Сообщения: 25358
Зарегистрирован: Чт янв 10, 2008 22:01:02
Откуда: Московская область, Фрязино

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение КРАМ »

Мультиметру с батарейным питанием гальваноразвязка не нужна.
hrpankov
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1115
Зарегистрирован: Вт мар 18, 2014 13:14:39
Откуда: южнее Дуная

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Сообщение hrpankov »

....ваши слова помогли мне, мож помогут и вопрошающему???...
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»