возможно ли разделить два датчика гальванически PH и EC

[Di123]

подскажите какова роль С2
можно ли его заменить на 0,1мкф или 1500пф ?

[electroget]

[uquote="Di123",url="/forum/viewtopic.php?p=4283325#p4283325"]подскажите какова роль С2
можно ли его заменить на 0,1мкф или 1500пф ?[/uquote]
Конденсатор в цепи обратной связи ОУ работает как фильтр и улучшает точность передачи сигнала. У него не может быть строго определённого номинала. Вы выше давали ссылку на статью с сайта www.robomechs.com Там на вход схемы гальваноразвяки подавали от генератора прямоугольный сигнал определенной частоты, а вторым каналом осциллографа смотрели сигнал на выходе схемы гальваноразвязки. Конденсатор в цепи ОС ОУ с каждым типом оптопары подбирали таким образом, чтоб искажения при передаче сигнала определённой частоты через оптопару было минимальным. Поэтому и вам под вашу конкретную задачу придётся подбирать номинал этого конденсатора. Это может получится и 100 пф и 1000 пф и 10 000 пф и 100 000 пф.

[AlexS4]

другими словами можно сказать что С2 предотвращает паразитную генерацию которая возможна из-за фазовых искажений в цепи ОС создаваемых задержками в оптопаре. при таких номиналах для этих целей скорее всего точно хватит 1nF гарантированно для любых современных ir оптопар, а увеличивать емкость можно до любой, пока частота среза (=скорость) изолирующего усилителя остается приемлемой.

[electroget]

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4283445#p4283445"]увеличивать емкость можно до любой, пока частота среза (=скорость) изолирующего усилителя остается приемлемой.[/uquote]
Да, до любой разумной величины. Потому что чем больше емкость, тем больше время интеграции и тем медленнее каскад в целом. Поэтому в реальной схеме опторазвяки приемлемые значения емкости будут в диапазоне от 100 до 100 000 пик. Но в любом случае, при тестировании желательно посмотреть осциллографом и убедиться, что нет заметных искажений формы сигнала.
Я проверял свою тестовую схему гальваноразвязки https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 0#p4264924 нормально получалось с конденсатором емкостью 1000 пик. Скоро закажу оптопары HCNR200 для рабочего варианта схемы, проверю какую там ёмкость лучше будет поставить.

[Di123]

Я подал квадратную волну 2.09гц и на выходе получил полностью её форму
А конденсатор чем больше тем у повторения появляется в самом начале длиннее горб небольшой

Но у меня не получается получить уровень сигнала
А это самое главное на основании которого вычисляют значение датчика через АЦП
Форма сигнала мне не особо важна там всеравно это шумы лиш мелкие

Это на входе средняя 1.43в


А это на выходе средняя 1.01в



Я поставил вместо 30к на 22к может из за этого
Или уровень сигнала невозможно повторить опторазвязкой ?

[electroget]

Di123,
Осциллограф ещё рано, вначале нужно произвести настройку работы схемы гальваноразвяки по постоянному току.
Вот эти резисторы по 30к, они ограничивают обратный ток через диоды и таким образом задают диапазон. Например, в вашем случае, при 30к диапазон составляет допустим от 0 до 1 Вольта. В этом диапазоне и будет идти передача сигнала. Если нужен больший диапазон, то номиналы этих резисторов нужно увеличить примерно в два раза. Тогда диапазон тоже увеличится примерно в два раза - от примерно 0 до 2 Вольт. Это делается и проверяется от внешнего независимого регулируемого источника питания. Для подачи входного напряжения можно использовать 3 Вольтовую батарейку и переменный резистор на 10-20к.
А точная настройка коэффициента передачи всей схемы достигается подбором номинала резистора во второй части гальваноразвязки. Я давал ссылку на свою тему о гальваноразвязке и там параллельно резистору второго каскада стоит подстроечник, который устанавливается таким образом, чтоб коэффициент передачи всей схемы был 1:1. Мне в своём макетном варианте удалось получить точность около 2%, а на вашей оптопаре вполне реально получить точность 0,5% и даже лучше.

[AlexS4]

я бы попробовал R1~22k+подстроечный R4 ~22k а R3~33k
R4 будет менять коэф передачи.

если при этом разброс смещений ОУ и фотодиодов создадут критическое начальное смещение по постоянке
то его можно убрать например добавив подстроечный R5 порядка 330k от R1 к +5VA
и постоянный резистор R6 ~220k от R3 к +5V

[Di123]

пока усложнять не стал
и подал на 3 вывод ОУ1 0,5009в на 1 выводе получил 1,500в
подаю 1,0021в получаю 1,750в
подаю 1,5003в получаю 2,000в
подаю 2,0052в получаю 2,230в -- если всё правильно делаю то тут у меня предел достиг и нужно увеличивать R1 ?

мне по входу нужно хотябы 3,3в передавало дальше
но тогда при входном 3,3 я превышу уровень ацп
походу нет смысла в повторяемости уровня сигнала я же всеравно заношу в епром абстрактное число напряжения
тут нужна повторяемость линейной зависимости и сигнал нужно занижать на выходе или держать на уровне входного

хотя нет 3,3в тоже не надо на ацп а то у есп на верхнем уровне кривой ацп

[electroget]

[uquote="Di123",url="/forum/viewtopic.php?p=4284574#p4284574"]пока усложнять не стал
и подал на 3 вывод ОУ1 0,5009в на 1 выводе получил 1,500в[/uquote]
На вашей схеме 1 вывод есть и у первого операционника и у второго. Если вы подаёте на вход 0,5В а на выходе получаете 1,5В, то ВСЯ схема работает неправильно, такого усиления при одинаковых резисторах по 30 кОм быть не должно.

[AlexS4]

Di123, если я правильно понял то результирующие напряжения мерились на светодиоде оптрона+R2.
тогда если нужно расширить диапазон то необходимо уменьшить R2, его можно хоть закоротить но лучше оставить 51R. или увеличивать R1,R3 одновременно. если хочется уменьшить коэф передачи то можно уменьшать R3/R1 но при большом отличии от 1 линейность передачи будет ухудшаться! потому что нелинейность фотодиодов будет хуже компенсироваться, лучше R1=R3 а на выход U3 поставить делитель.

[electroget]

AlexS4,
R2 уменьшать нельзя, ток через светодиод должен быть не больше определёной величины, иначе он просто сгорит. Если нужно расширить диапазон, то нужно пропорционально увеличивать резисторы в цепях фотодиодов. Никаких проблем сделать диапазон 0 - 3,3В нет. Сделать коэфф передачи точно 1:1 тоже проблем нет, характеристики оптопары позволяют сделать точность лучше 1%.

[AlexS4]

electroget, у операционника выходной ток тоже ограничен защитными цепями, конкретно для этой пары я не смотрел но опыт с аналогичными конструкциями подсказывает мне что сжечь светодиод таким способом проблематично

Добавлено after 16 minutes 21 second:
opa2376: I SC Short-circuit current +30, –50 mA
IL300: Forward current I F 60 mA, Surge current (pulse width < 10 μs) I PK 250 mA

тоесть минимум двойной запас.

[Di123]

electroget, вы мне посоветовали с начала настроить первый ОУ
вот я и подал на третий вход питание с батарейки а замеряю выход на его первом выводе
до коэфициента передачи я ещё не дошол

я перемерил одним вольтметром вход и выход первого оу
0,5016 - 1,4685
1,0021 - 1,7228
1,5058 - 1,9677
2,0055 - 2,2077
2,5023 - 2,4475
2,9999 - 2,6882

если из текущего вычесть предыдущее а потом поделить выход на вход то почти линейно
0,508
0,486
0,480
0,483
0,484

если на выходе второго оу так же вычесть разницу от предыдущего то почти тоже линейно
0,3533
0,7075 - 0,354
1,0666 - 0,359
1,4234 - 0,357
1,7787 - 0,355
2,1343 - 0,356

впринципи и так устраивает если подавать на вход оу1 1,5-3в
если теперь выход оу2 поделить на вход оу1 то вполне линейно если брать сотые
1,420
1,416
1,412
1,409
1,407
1,406

а как сделать более линейную передачу от 0-1,5в со входа ?

Добавлено after 7 minutes 25 seconds:
возможно если к С1 и С3 добавить небольшие электролиты 100мкф возможно сигнал по линейнее будет

Добавлено after 5 minutes 13 seconds:
если принять середину выходного сигнала оу2 как 2в по входу у оу1 то разброс начинается ощутимый при всё что ниже 1,5в на входе у оу1

1,420 99,24%
1,416 99,47%
1,412 99,80%
1,409 100,00%
1,407 100,15%
1,406 100,24%

[electroget]

Di123,
Линейность никогда не делается по частям. Не в смысле именно в этой схеме, а в любой. Забудьте на время про гальвновзвязку и представьте что делаете обычный УПТ на ОУ. Какую линейность вы сможете получить в заданном диапазоне входных напряжений, вот такая она и будет для всей схемы. Чем шире диапазон входного напряжения - тем труднее получить высокую линейность во всём диапазоне. Теперь вернёмся к гальваноразвязке. Почему например аудиофилы так любят эти схемы на IL300? Да потому что там диапазон всего 0-0,75 Вольта и получить линейность лучше 1% в таком узком диапазоне изменения входного напряжения довольно просто.
В порядке эксперимента можете попробовать немного увеличить ток через светодиод оптопары уменьшив номинал R2 до 68 Ом. И посмотреть что получится.

[AlexS4]

Di123, нелинейность на начальном участке на выходе первого ОУ это совершенно нормальне явление!
это посто свойство вах светодиода!

весь смысл этой схемы в том чтоб скомпенсировать нелинейность оптопары на начальном участке зажигания светодиода 100% оос в первом усилителе. а нелинейность фотодиодов компенсируется одинаковым прямым и обратным преобразованием ток-напряжение в резисторах R1 и R3.

начальная ошибка (смещение входа и выхода) определяется разбросом начальных смещений ОУ
а нелинейность - разбросом характеристик фотодиодов в 1 оптопаре, коэф усиления ОУ при разомкнутой ОС и различием резисторов R1,R3.

[electroget]

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4285187#p4285187"]нелинейность на выходе первого ОУ это совершенно нормальне явление!.[/uquote]
Измерение напряжения на выходе первого ОУ вообще не имеет смысла. Понятно же, что если ОУ получает входной сигнал от абсолютно нелинейного обратносмещенного перехода фотодиода, то и усиление такого отдельно взятого ОУ будет нелинейным. Весь смысл схемы и заключаться в том, что нелинейность первого каскада компенсируется обратной нелинейностью второго каскада.

[Di123]

пока с нулём не надо
у есп оказывается проблема с ним на ацп первое значение он считывает с 0,12в а не от 0

[AlexS4]

Di123, подключив нижний конец R3 вместо 0V на любой источник опорного напряжения - получаем смещение выходного напряжения на +Vref.

в самом приметивном виде такой источник это делитель от питания с выходным сопротивлением много ниже R3,
напр
(+5V)--[R11=3.3k]--(низ R3)--[R12=100ohm]--(gnd)
даст смещение всего выходного диапазона на +0.15V.
выходное сопротивление в 300раз ниже R3 тоесть 0.3% искажение а нестабильность смещения зависит восновном от стабильности +5V.

[Di123]

у меня пока ничего не работает
если напрямую датчик подключить на ацп то 1613 примерно
если через этот разделитель то порядка 400 и то не понятно как работает
руку подносиш к разделителю на выход никак не реагирует а если поднести ближе к есп то взлетает вверх далеко притом сам посебе невероятно шумный даже с фильтрами цыфровыми

[AlexS4]

а как запитана изолированная(левая) часть разделителя и штатный усилитель датчика? изолирующий DCDC? батарейка? там точно не осталось гальванической связи? надо подать тестовое напряжение и убедиться что ток утечки не обнаруживается. рука вероятно замыкает некий емкостной контур и если скажем входы датчика оказываются частью этого контура то результаты с него конечно идут по бороде.