Измерение напряжения с гальванической развязкой

Тема в разделе "Силовая электроника", создана пользователем TelaDi, 28 мар 2017.

  1. TelaDi

    TelaDi Нуб

    Собственно задача: измерять постоянное регулируемое напряжение от 0 до 30В, так, чтобы земля от источника не была связана с землей МК (гальваническая развязка), с точностью до 0,1В а лучше 0,05В
    Какие варианты для реализации?
     
  2. rkit

    rkit Гуру

    Линейная оптопара, операционики на входе и выходе. Не слишком просто.
     
  3. TelaDi

    TelaDi Нуб

    Пример оптопары можно?
     
  4. rkit

    rkit Гуру

    в гугле наберите
     
  5. Unixon

    Unixon Оракул

    Аналоговый фронтэнд (делитель напряжения) + измерительный микроконтроллер или отдельный АЦП + развязка (изолирующий DC-DC для питания + обычные оптопары для цифрового канала) + коммуникационный микроконтроллер.
     
  6. Unixon

    Unixon Оракул

  7. Onkel

    Onkel Гуру

    оптопарой тут не обойтись.
    http://stu.alnam.ru/book_ane-12
    [​IMG]
     
  8. Konkery

    Konkery Гик

    Для таких целей у ведущих производителей аналоговой электроники (AD, TI, BB) есть специализированные гальваноразвязные ОУ (операционный усилитель) , специально для таких целей
     
  9. Onkel

    Onkel Гуру

    так подскажите тс
     
  10. Konkery

    Konkery Гик

    дома по моему такой HCPL-7800A валяется, применял в последнем проекте, есть и др. аналоги
     
  11. Konkery

    Konkery Гик

    ну разумеется понадобиться схема гальванически развязанного DC/DC и конечно линейного стабилизатора, с хорошим коэф. подавления пульсаций, если вы хотите вытянуть точность, т.к. данный тип ОУ и так в целом менее точен чем его "обычные" собратья
     
  12. Unixon

    Unixon Оракул

    @Konkery , а чем вам не нравится идея цифровать сразу на измерительном конце? Сложность аналоговой части ведь серьезно уменьшается.
     
  13. rkit

    rkit Гуру

    За счет добавления вдвое большей цифровой?
     
    Konkery нравится это.
  14. Radius

    Radius Гик

    Поставить на UART гальваническую развязку, это называется вдвое.
     
  15. rkit

    rkit Гуру

    Ну если у вас гальваническая развязка для уарт теперь измеряет напряжение, то окей. Иначе не надо нести бреда.
     
    Konkery нравится это.
  16. Konkery

    Konkery Гик

    Я сторонник взвешенного подхода к усложнению решения. Если введение "сложного" решения дает
    решающее преимущество то я иду на него, если нет, то...
    Если нужно измерить одну...две величины за "барьером" зачем туда перебрасывать целую инфраструктуру ?
    а именно так и будет, одно потянет другое. Если на "низкой" стороне уже есть такая инфраструктура, а
    возможно и ацп, то наименее затратно перебросить сигнал через барьер и тут с ним делать то что нужно.
    Какие плюсы: во первых относительно простая схема по "высокой" стороне; компактные компоненты, т.к. потребляющие мощности небольшие; и (одно из главных) относительно простая отладка (!)
    Если у вас по высокой стороне к примеру работает IGBT мост с рабочим напряжением 800 V и прокачивает
    ток под 100 А (лично участвовал в разработке таких схем) то вести отладку компонентов по высокой стороне
    проблематично, а в данном случае связано с риском для жизни, даже ошибка с подключением осциллографа
    может вызвать нежданный хлопок в руке подключающей щупы.
    Если нужно собрать а возможно крайне необходимо произвести первичную обработку сигнала на "высокой"
    стороне, тогда вполне возможно правильно будет развернуть необходимую инфраструктуру по "верхней"
    стороне. Как то так
     
  17. Konkery

    Konkery Гик

    В целом я не сторонник тотального внедрения везде и всюду "оцифровки", хотя по большую часть проф карьеры работал вед. программистом.

    По части словоблудия, где то здесь на форуме я поспрашивал людей не сталкивался ли кто с такой проблемой - при управления LED подсветкой дисплея МЭЛТ (4-х строчник, кстати приобретенный
    через амперку) через ШИМ со стороны платы iskra js, произошло то что бывает с "плохими" копиями
    хороших решений. Дисплей стал покрываться "мусором", причем никакие ухищрения (обложил LDO
    стабилизатор керамикой, танталом и КМ), сильнее развел земли, понизил частоту ШИМ до минимума
    и т.п. - не помогли.
    А т.к. это мы с сыном собирали робо-стенд, где он ввел автоматическое упр. подсветкой дисплея в зависимости от уровня освещенности, то он очень расстроился (ему простительно все таки 7 лет )) ) т.к.
    у его "коллеги" такое получилось на буржуйском дисплее.
    И тогда я ему показал как можно решить данную задачу имея на руках практически тоже самое
    совсем по иному. Мы воспользовались встроенным цап, впаяли ОУ с мощным выходом (1А),
    немного подшаманили передаточную ф-ю которая записывает значения в цап. И таким образом
    замечательно управляли подсветкой посредством источника напряжения упр. напряжением (источник
    тока не стали городить, и так хорошо отрабатывало)
     
  18. Igor68

    Igor68 Гуру

    DC-DC преобразователь - на противоположном конце от него питается АЦП и ОУ измерительной схемы. Через ADuM1402 (подобрать необходимый из ADuM140X) и по SPI через него общаться с АЦП. Есть достаточное количество аналогов ADuM. Очень удобно на ADuM - с обоих сторон готовые логические упровни и скорость за 1 Мбит (зависит от модели). И полная изоляция.
     
  19. Unixon

    Unixon Оракул

    Ну, тут смотря что даст лучший результат: проброс аналогового сигнала вниз через изоляторы или обработка на месте. Если в пределах рабочего диапазона схема с аналоговой развязкой даст хорошую точность, то почему бы и нет. Исхожу из соображения, что чем короче аналоговый путь, тем лучше.
     
  20. Igor68

    Igor68 Гуру

    Простите... но в дополнение:
    Снимок11.JPG
    Это фрагмент "развязки" по цифровой части для доступа к АЦП AD7685 через ISO7241 по SPI от контроллера. ОУ не показаны... как и цепи измерения. Схема для измерения напряжения до 100мВ (падение на шунте) для измерения тока цепей с напряжением около 500 В. Сами судите - решать вам. АЦП 16 бит.