Форум РадиоКот

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?

Ну, самолёт или нет- вам судить-
https://static.chipdip.ru/lib/994/DOC003994162.pdf
https://www.chipdip.ru/product/iso124u? ... &utm_term=
https://aliexpress.ru/item/32384324341.html
https://aliexpress.ru/item/33005689281.html
https://aliexpress.ru/item/32637598601.html
https://aliexpress.ru/item/32824783145.html
https://aliexpress.ru/item/4001286158718.html

У него питание двуполярное и цена ... недалеко от самолета.

А что вы хотите?
"прецизионный" усилитель с гальваноразвязкой 1500 вольт, чтобы стоил как LM358?
А "двухполярное питание" с гальваноразвязкой легко решается..

https://aliexpress.ru/item/32384324341.html
~ 115 рублей- ДОРОГО?
https://aliexpress.ru/item/33005689281.html
или ~250 рублей за две штуки..
Даже на сраный гамбургер в макдоналдсе не хватит..
А что тогда, по- вашему "дёшево"? две копейки?

Вот ещё варианты-
https://static.chipdip.ru/lib/148/DOC004148360.pdf
https://aliexpress.ru/item/4001362411685.html
https://aliexpress.ru/item/32933582170.html
https://static.chipdip.ru/lib/321/DOC005321691.pdf
https://aliexpress.ru/item/32822387192.html
https://aliexpress.ru/item/32838033257.html
https://aliexpress.ru/item/4000456670218.html

Спасибо. Попробую подумать что можно с предложенным сделать.

Однако вопрос не дает покоя - почему на выходе гуляет напряжение?

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)

Вот с чем сейчас работаю:
https://www.elitan.ru/price/index.php?f ... seenform=y

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.

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...

[uquote="U-M",url="/forum/viewtopic.php?p=3882998#p3882998"]Присматриваюсь к HCPL7xxx. Конкретно HCPL7510 -[/uquote]
А HCPL-7510 не стоит как "крыло самолёта"?
https://aliexpress.ru/item/33055659416.html ~340 рублей с доставкой
https://aliexpress.ru/item/1005001316569149.html ~ 270 рублей
https://aliexpress.ru/item/4000434251236.html ~ 880 рублей за 10 штук..
https://www.chipdip.ru/product0/8711693177 - 600 рублей..
И сравните цены с тем, что я ранее предлагал..

[uquote="U-M",url="/forum/viewtopic.php?p=3882998#p3882998"]Конкретно HCPL7510 - подкупило на выходе напряжение, пропорциональное измеряемому току.[/uquote] 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...

Присматриваюсь к HCPL7xxx.

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...

[uquote="U-M",url="/forum/viewtopic.php?p=3882998#p3882998"]но тут видится IIC, потому что LCD тоже с IIC[/uquote]
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.

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.

Жду когда приедет внешний АЦП...

Результат ожидаемый, отрицательный.

Я ж тебе сказал как делать. У нас такие прекрасно работают. Ты просто не послушал меня, не понял, вот фигню и получил.

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.

Какой-нибудь toslink применить?

По подробнее можно ? Еще раз уточню - АЦП строго на "холодной" стороне.

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.

[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=3882791#p3882791"]быть может дешевле окажется оцифровать с горячей стороны, а потом просто передать полученное через оптопару?[/uquote]Простенько и со вкусом. А если есть возможность запитать от БП источника сигнала - вообще класс. И максимальную точность измерения можно получить.