Защита входа ацп/ не правильно делит!

[DJZEM]

Привет. Кто что посоветует. Забенял БП, в нем вольтметр 0-200 В. Вход ацп, через стабилитрон 1n4732a (4.7v) на землю. Настраиваю делитель к примеру на 100 вольт. сто на входе и сто на ЖК. Когда изменяю входящее напряжение вольт на пять десять, на ЖК изменяется 1-2 вольта. Чта за...

Вложения

схема-1.rar

схема Jpg

(7.59 KiB) Скачиваний: 342

схема.rar

схема в спринте7

(1.08 KiB) Скачиваний: 309

Последний раз редактировалось DJZEM Пн мар 24, 2014 15:03:26, всего редактировалось 1 раз.

не у каждого есть, чем открыть ваш файл. И стабилитрон даже в закрытом состоянии имеет некоторе конечное сопротивление, вроде как

[DJZEM]

Добавил схему картинку. Прошу прщение за мастерство рисования

[DJZEM]

И стабилитрон даже в закрытом состоянии имеет некоторе конечное сопротивление, вроде как

Но ведь любой делитель, вроде должен как то пропорционально делить?

а что мешает попробовать без стабилитрона? и сравнить ощущения? Стабилитрон - изделие с нелинейной характеристикой зависимости напряжения от сопротивления и в таких высокоомных цепях он может влиять. Так что он тут явно лишний. А вы не допускаете, что у вас программный глюк?

[DJZEM]

В том то и дело что без стабилитрона, все гуд. Но как защитить, черт возьми? Вдруг скачок какой нить и увалит мне вольт эдак пиисят, или обрыв делителя в цепи земли. Как вообще осуществить защиту?

при таких сопротивлениях в цепи делителя достаточно защитных диодов по входам МК. не берите дурное в голову
в крайнем случае поставьте два импульсных диода со входа на плюс и минус питания, хотя они уже стоят внутри МК. Но стабилитрон в этой цепи ну никак.

На казусе вам уже всё разжевали.

[Alexeyslav]

Да, я тоже на таком уже накололся. Стабилитрон начинает проводить далеко до напряжения стабилизации. Переделал этот узел очень просто - стабилитрон включил в параметрический стабилизатор, напряжение на нем фиксировано, а необходимые входы через диоды подключаю к этому стабилитрону - воздействовать на защищаемую цепь начинает только когда напряжение превысит напряжение стабилизации стабилитрона и подняться во внешней цепи может только на величину прямого падения на диоде, все работает четко. При напряжении ниже на цепь влияет только запертый переход диода, у мелких вроде 1N4148 это считанные десятки наноампер.

Защитных диодов недостаточно, ибо при некоторых условиях напряжение через них поднимет питание контроллера и он может отдать концы - особенно во время спящего режима, когда потребление минимально.

[Morroc]

Защитных диодов недостаточно, ибо при некоторых условиях напряжение через них поднимет питание контроллера и он может отдать концы - особенно во время спящего режима, когда потребление минимально.

если так рассуждать, то защитить вход вообще нельзя, т.к. при выключенном устройстве любой сигнал превысит напряжение питания можно еще ток ограничить резистором после этих диодов

[Alexeyslav]

Можно защитить, только у защиты будут пределы. Когда вся схема будет потреблять считанные микроамперы, 100 вольт через 100кОм резистор и защитные диоды входа запросто поднимут напряжение питания контроллера - стабилизатор препятствовать этому не будет. Поэтому важно входы защитить так же и стабилитроном, тогда напряжение это упрется в стабилитрон и дальше расти не будет. Хотя и стабилитроны не идеальны - какой-нибудь статический разряд поднимет напряжение на стабилитроне в 2-3 раза(динамическое сопротивление не равно нулю и уже 100мА в импульсе поднимает напряжение на несколько вольт, сопротивление перед стабилитроном статикой так же пробивается по поверхности и считай его нет) как нефиг делать, и если по питанию не будет емкости(электролиты на микросекундных импульсах приравниваются к отсутствующему конденсатору) то напряжение успеет вырасти и уничтожит контроллер. Казалось бы мелочи... но ток свой путь найдет, а задача инженера - перекрыть все возможные пути.

Но даже эти ухищрения могут не спасти - статический разряд может быть настолько мощным, что уничтожает микросхему с разгерметизацией, в таких случаях спасает только супрессор, он ограничит напряжение на входе в разумных пределах(200-300В) а дальше входы защитит стабилитрон и керамическая емкость по питанию(от импульсов статики).

Мне кажется, сильно уж сгущаются краски с этими входными цепями для данного изделия при заданных условия эксплуатации. Могу тогда посоветовать использовать на входе инструментальный усилитель типа INA115 или AD620. Кроме всего прочего у них есть встроенная защита от перенапряжений.
(Это сугубо моё мнение)

[кошка Муся]

Поставьте неонку: одной ногой между 1ым 2ым резистороми по-входу(точка "А"), второй лапой на общий.
Делитель пересчитайте, так чтобы при напряжение в "А" было меньше напруги зажигания неонки при нормальной работе. При прилете на вход высоковольнтой помехи-неонка зажигалась и начинала шунтировать вход "своим напряжением горения", выступая в роли стабилитрона. Поскольку параметры неонок плавают, то ставьте, ранее рекомендованные диоды между входом АЦП и проводами питания.

[Alexeyslav]

У неонок внутреннее сопротивление большое, большая амплитуда помехи все же будет пересиливать неонку.
Диоды и стабилитрон решение получше.

Ничуть не сгущаю, есть опыт. В девайсах где на входе нет длинных проводов и беспокоится не о чем, но там где есть провод длиной порядка метра - есть очень огромный риск что во время сильной грозы все стабилитроны и диоды в качестве защиты просто полетят к чертям поэтому необходим супрессор по входу. Варисторы и разрядники слишком медленные чтобы реагировать на некоторые импульсы. В модеме тоже разрядник стоял, не помог - прошибло после него три последовательные защиты на стабилитронах, но последний(ограничитель после трансформатора) в целом героически спас модем и после замены продолжил работать.

[ProbMK]

Alexeyslav писал(а):

Да, я тоже на таком уже накололся. Стабилитрон начинает проводить далеко до напряжения стабилизации. Переделал этот узел очень просто - стабилитрон включил в параметрический стабилизатор, напряжение на нем фиксировано, а необходимые входы через диоды подключаю к этому стабилитрону...

Также наступил на те же грабил. Посмотрев разные схемы, где стабилитрон располагался параллельно, сделал и в своей такую защиту, а когда спаял и начал сравнивать значения с АЦП, столкнулся с сильной нелинейностью. Alexeyslav, а можете свою проверенную временем схему выложить, интересуют номиналы и какие диоды лучше использовать?
Я вот набросал:

Спойлер

dd.gif

(7.88 KiB) Скачиваний: 89

[DJZEM]

Давно это было... Помню, я тогда выкинул стабилитрон и этот прибор работает по сей день ))

[Alexeyslav]

можете свою проверенную временем схему выложить, интересуют номиналы и какие диоды лучше использовать?

Диоды - кремниевые 1N4448/1N4148 или аналогичные но только не германиевые(их ещё найти попробуй, но мало ли) и не диоды шоттки - у них обратное сопротивление слишком маленькое и оно будет вносить погрешность в делитель.

Со входным напряжением сравнимым с напряжением питания контроллера всё очень плохо - защитить вход не получится. Виной тому разброс напряжения стабилизации стабилитрона и его зависимость от температуры, нужен запас по напряжениям и режиму работы. Лучше всего когда напряжение стабилизации стабилитрона всегда значительно выше предполагаемого входного напряжения. А в вашем случае, стабилитрон фактически не работает - 2кОм резистора и разницы в 0.3В недостаточно чтобы через стабилитрон тек хотябы минимальный ток необходимый для входа в рабочий режим, напряжение на стабилитроне в таком случае может быть сильно ниже рассчетного и будет влиять на входной сигнал. Туда надо ставить резистор в районе 200...500 Ом а может и того меньше - надо смотреть конкретный стабилитрон, у них рабочие токи начинаются от 0.5-1мА.
Да и диод D1 в схеме практически лишний, его роль выполняет защитный диод самого контроллера.
И ещё один ньюанс - динамическое сопротивление стабилитрона достаточно высоко чтобы противостоять импульсным сигналам на входе - на выход в коротком импульсе(например электростатический разряд проходит ваш входной 100кОм резистор просто мимо по воздуху) МОЖЕТ пройти напряжение превышающее напряжение стабилизации стабилитрона раза в два... что сразу же выбивает входные диоды контроллера или как минимум приводит к тиристорному защелкиванию. Поэтому, между выходом защитной схемы и контроллером необходим резистор. 1...100кОм вполне достаточно чтобы ограничить ток вероятного импульса и не привести к неприятным последствиям. Но надо внимательно смотреть на частотные характеристики этой цепи - резистор с входной емкостью входа представляет собой пассивный НЧ-фильтр со своей характерной частотой среза, и если это становится критичным то надо думать.

[ProbMK]

Спасибо за ответ!

Alexeyslav писал(а):

Да и диод D1 в схеме практически лишний, его роль выполняет защитный диод самого контроллера.

Так в самом контроллере, как правило, присутствуют и D1 и D2, может в таком случае нет смысла вообще внешние диоды устанавливать, ведь с делителем R1 (100кОм...150кОм) на R2 (10кОм), если я правильно посчитал, должно с головой хватить и встроенных защитных диодов и стабилитрон не нужен, т.к. питание выше 4В не должно поднять при импульсе в 200В (у меня один вход АЦП измеряет напряжение в борт.сети автомобиля (24В) и там могут быть подобные кратковременные импульсы)?

[Psych]

А как же оптичекая развязка?

[ProbMK]

Psych писал(а):

А как же оптичекая развязка?

Честно говоря, когда только начинал делать свою ерундовину, даже в мыслях старался исключить оптопару, но поковырявшись прихожу к мысли, что этот вариант можно рассматривать. Ребята, а не подскажите, как обстоят дела с точностью измерений, если оптопару использовать в качестве развязки для измерения напряжения в борт. сети автомобиля. Может есть готовые схемы с номиналами и т.п.?

[Psych]

ProbMK писал(а):

даже в мыслях старался исключить оптопару

Нууу зря

Может есть готовые схемы с номиналами и т.п.?

Гугл в помощь. Ну или по простому: по входу преобразование напряжение-ток, на выходе наоборот. На выходе классическая схема с фотодиодом на оу.