Гальваническая развязка АЦП входа микроконтроллера.

[Radist_Morze]

Доброе время суток коллеги!
Встала задача развязать по входу АЦП. Поискав в просторах сети на подобное пока не нарывался, везде идет развязка по информационной шине.
Т.З.
по входу 10-15 вольт
на выходе пропорционально 0-5 вольт
минимум запчастей

Посмотрите схемку, но чую проблема встанет в том что у светодиода узкий диапазон изменения яркости.
Стоит на макетке собирать и время тратить?
Сейчас работает схема через делители, всегда есть опасность наличия потенциала 24-75 вольт на информационном выходе (сжег уже 2 Атмеги 328 .

Вложения

Гальваническая развязка входов 2.jpg

(19.1 KiB) Скачиваний: 2380

[pcb]

переменка ? постоянка?

[Radist_Morze]

Напряжение постоянка.

[uk8amk]

У светодиода не только, как вы выразились, узкий диапазон изменений яркости, но и достаточно большая нелинейность и зависимость параметров от окружающей температуры.
В этом отношении изолировать цифровой сигнал значительно проще. Например поставить 2-3 оптопары на выходе ATmeg-и чтоб подключить к компьютеру проще, чем придумывать и настраивать схему линеаризации аналогового сигнала оптопары. + явление деградации параметров светодиода со временем(20-30%).

[Radist_Morze]

У светодиода не только, как вы выразились, узкий диапазон изменений яркости, но и достаточно большая нелинейность и зависимость параметров от окружающей температуры.
В этом отношении изолировать цифровой сигнал значительно проще. Например поставить 2-3 оптопары на выходе ATmeg-и чтоб подключить к компьютеру проще, чем придумывать и настраивать схему линеаризации аналогового сигнала оптопары. + явление деградации параметров светодиода со временем(20-30%).

Землякам привет! Сам от туда.
Значит направление гиблое и время терять смысла нет. Спасибо.

Ставить АЦП на каждый аккум (а их 2-5 штук) пока отложу на будущее. Пока схема поработает с делителями=буду осторожней а у китайцев закажу еще с десяток микроконтроллеров.

Вопрос закрыт.

[minakan]

Есть два не очень дорогих варианта гальваноразвязки аналогового входа.
Первый - сдвоенный оптрон IL300, hcnr200, просто погугли картинки. Недавно делал такое (см. вложение)...
Второй вариант - моторный 12 битный оптрон HCPL7840 и ему подобные.

Спойлер

Смотрел тут промсатовский усилитель с гальваноразвязкой на 4 канала. Общее питание на понижающем преобразователе на 34063,
в каждом канале - приемник оптрона AD822 (холодная сторона), оптрон IL300-G, передатчик - AD8552, стабилизатор mic5213, выпрямитель (горячая сторона).
Входные усилители (горячая сторона) гальваноразвязаны друг от друга. Общий импульсный источник на холодной стороне собран на MAX253CSA, которая раскачивает первичку транса, на трансе 4 выходных обмотки, от которых через простейшие выпрямители (1 смд диод, 1 керамический конденсатор) напряжение идет на стабилизаторы усилителей каналов (усилители на горячей стороне).
Схема похожа на мою. Только я использовал дс-дс преобразователи от старых сетевух.

Вложения

hcnr200-.pdf

Примерная схема одного канала.

(24.92 KiB) Скачиваний: 1331

Последний раз редактировалось minakan Ср ноя 13, 2013 23:35:12, всего редактировалось 1 раз.

[uk8amk]

Значит направление гиблое и время терять смысла нет.

На самом деле не совсем гиблое. Но и не такое простое как на вашем рисунке.
Когда-то в инете попадались простые схемки оптоизоляторов НЧ видеосигнала.
Что-то такое обсуждается здесь:
http://www.pro-radio.ru/video/7527/

Принцип работы:

Кроме того, оптрон - вещь очень сильно нелинейная, на схеме не видно средств линеаризации передаточной х-ки. Обычно в таких случаях ставят два одинаковых оптрона, один из которых стоит по ООС и компенсирует нелинейность своего "брата" в прямом канале.

Но обвязка из нескольких ОУ и кучки пассива тут неизбежна.

Вы бы обрисовали свою проблемку более детально, со схемкой. А мы может более правильное решение подскажем.

[pcb]

Вариант номбер уно:

Код:

Связка ADUM54xx+ADC со стороны сигнала

Вариант номбер туно:

Код:

DC/DC+HCPL7800+Amplifer

Мне нравится первый

[minakan]

Ставить АЦП на каждый аккум (а их 2-5 штук) пока отложу на будущее.

Если это контроль напряжения свинцового аккумулятора,
то на рабочий диапазон (10-14В) достаточно 8 разрядов, Можно ставить преобразователь напряжение - частота. На один 1 аккумулятор достаточно операционника и 555 таймера. Дальше частоту можно развязать простыми оптронами.
Вот например что то в этом роде:
http://zpostbox.ru/preobrazovatel_napry ... e_555.html
или
http://rmajer.narod.ru/electr2010/gl3-2.htm

[vlasovzloy]

в журнале радио была разработка системы динамического подмагничивания, и там оптроны диодные АОД стояли по моему 3 штуки. один из них стоял в цепи ООС операционного усилителя.

http://www.vegalab.ru/content/view/124/55/

[a5021]

А чем может не подходить TVS на земплю по входу МК ?

[BigallS]

...
Значит направление гиблое и время терять смысла нет. Спасибо.

Ставить АЦП на каждый аккум (а их 2-5 штук) пока отложу на будущее. Пока схема поработает с делителями=буду осторожней а у китайцев закажу еще с десяток микроконтроллеров.

...

Необходимо контролировать напряжение на составной батарее? Есть вот такая статья http://embedders.org/node/168 , посмотрите - там 5 страниц, в архиве an112.zip - пример.

[a5021]

Похоже автора перестал интересовать этот вопрос.

[sliderrr]

предлагаю через HCNR201 Аналоговый оптрон с высокой линейностью ~50руб, IL300 ,...
либо hcpl-7860 ( Isolated 15-bit A/D Converter ) - оптически изолированный сигма-дельта модулятор ~100руб . ( HCPL-788J , соответствующие..... )
либо дольше - через оптопары, изменяемой частотой или RC-5 кодом, или .... передавать с помощью ATTINY13A ~20руб, там АЦП 10бит и стоит дёшево. Запитать их можно от измеряемых аккумов либо со старых компьютерных сетевух подербанить DC-DC развязывающие преобразователи, на ебае это Converter Isolated ~100руб. Особенно в случае контроля напряжения от солнечных батарей, т.к. в солнечных контроллерах общий + , а не - .
на ебае девайс измерения и балансировки для 6ти банок никеля, лития,... и большим дисплеем стоит дёшево. Но вот бюджетных для нескольких последовательно 12ти вольтных АКБ я ещё нигде не видел.

[balmer]

Вот такой еще вариант можно. Поставить инструментальный усилитель типа такого AD629. Если по бюджетному - ставим операционный усилитель с высоким входным сопротивлением (сотни МегаОм) или аналогично подключить, как в этом инструментальном усилителе.

[АлександрЛ]

Ещё есть такая штука- изолирующий усилитель, AD210... только цена на него... где- то от 200$ за штуку.... зато 2,5 киловольта держит...

[salyamkamrad]

hcpl-7860 ( Isolated 15-bit A/D Converter ) - оптически изолированный сигма-дельта модулятор ~100руб

Любопытный АЦП, только SPI интерфейс все дело портит в моем случае. А не существует ли чего подобного с I2C интерфейсом? И желательно по схожей цене

[sliderrr]

- с i2c себе взял давно дешёвые MCP3421 до 50руб
скорость в секунду и битность:
3.75 SPS (18 bits)
15 SPS (16 bits)
60 SPS (14 bits)
240 SPS (12 bits)

http://ru.aliexpress.com/item/10PCS-MCP3421A0T-E-CH-MCP3421A0T-E-C-MCP3421A0T-E-MCP3421A0T-MCP3421-SOT23-6/32325033353.html они же стоят в недорогих(300руб) вольтметрах 0-33.000V , которые мерят до 3в - десятитысячные доли вольта, до 33в - тысячные доли вольта.
http://ru.aliexpress.com/item/Home-automation-modules-LED-display-Color-DC-0-33-000V-0-36-Digital-Voltmeter-3-Wires/32276652729.html?isOrigTitle=true
- развязка по цифре думал оптопарами 817, оптом вообще почти ничего не стоят
- развязка по питанию есть DC 5v-5v по 60руб

http://ru.aliexpress.com/store/product/Free-shipping-20PCS-B0505S-1W-dc-dc-converter-DC-DC-power-module-converter-Free-shipping-to/731260_1819649409.html
Ну или можно генератор на 1 транзисторе и трансформаторике, и если много датчиков, трансформаторик многообмоточный сделать, и на каждую вторичку по диоду кондёру и 78l05 или 1117-5.0 .

Последний раз редактировалось sliderrr Пн авг 10, 2015 10:51:12, всего редактировалось 2 раз(а).

[ARV]

А вот еще аналоговые ADUM-ки от Аналоговых Девиц: http://www.analog.com/en/products/linea ... ators.html
Не знаю, как по доставабельности и цене, но по первому впечатлению - хорошая штука. С цифровыми ADUM-ами дело имел - весьма доволен.

[salyamkamrad]

sliderrr, спасибо, интересные решения. Но, я тут поразмыслил на досуге... С i2c я знаком слабо и если еще опторазвязка отдельная будет по цифровому интерфейсу, боюсь у меня возникнут серьезные трудности, косяков понаделаю. Вернусь к hcpl-7860, сделаю дешифратор адреса для SPI, так для меня проще будет.

А так, я посмотрел, MCP3421 и сейчас совсем недорогие. Я, наверное, их наберу просто про запас, на всякий случай.

Импульсный источник питания для высокой стороны делать не буду, опасаюсь не справится с помехами через паразитные емкости. Все равно у меня линейный источник питания с трансформатором на железе и меди, с большим запасом по габаритам и с кучей необходимых обмоток. Тремя обмотками больше или меньше, тут все едино.

ARV, благодарю, но для дороговато получится. Мне их 6-8 штук нужно, сильно бьет по карману.

И, чтобы не выносить в отдельную тему. Не подскажете какие-нибудь ЦАП со встроенной гальванической развязкой разрядов на 12? Со SPI интерфейсом, чтобы использовать один дешифратор адресов по шине SPI для АЦП и ЦАП.