Страница 1 из 1

Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Пт сен 18, 2015 16:06:28
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?

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Пт сен 18, 2015 16:42:26
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.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Пт сен 18, 2015 22:56:26
El-Eng
Вот пример решения похожей задачи - логарифмический вольтметр с гальванической развязкой. Сигналы развязаны ADuM1301ARWZ, питание - P6AU-0505ELF.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Сб сен 19, 2015 16:36:30
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.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Сб сен 19, 2015 21:00:44
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.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Сб сен 19, 2015 21:17:38
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.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Сб сен 19, 2015 22:30:32
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.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Сб сен 19, 2015 22:51:09
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.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Сб сен 19, 2015 22:57:34
El-Eng
КРАМ абсолютно прав. По нынешним временам, аналоговая гальваническая развязка - либо анахронизм, либо экзотика.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Ср сен 30, 2015 10:40:21
hrpankov
....интересно узнать всеобщее мнение на следущее: мультиметр которий я пользуюс как измеряет измеряемое мною????...

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Ср сен 30, 2015 10:47:23
КРАМ
Мультиметру с батарейным питанием гальваноразвязка не нужна.

Re: Гальванически развязанное измерение напряжения

Добавлено: Ср сен 30, 2015 12:38:47
hrpankov
....ваши слова помогли мне, мож помогут и вопрошающему???...