Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Izolowane pomiary + uC + przetwornica.

wasyl14 27 Paź 2012 10:53 2580 4
  • #1 27 Paź 2012 10:53
    wasyl14
    Poziom 2  

    Witam serdecznie,
    Wstępnie opiszę problem:
    Projektuje sterownik układu zasilającego. Używam dedykowanego drivera który jest wyposażony w szereg zabezpieczeń takich jak przeciążeniowe, zwarciowe realizowane poprzez pomiar napięcia saturacji oraz posiada funkcję Activ-Clamping, natomiast nie posiada zabezpieczenia temperaturowego, oraz pomiaru napięcia zasilającego. Do sterowania konieczne jest użycie uC (wymagana jest zdalna kontrola nad tym układem itd..). Wybrałem avr'a co pewnie niektórzy uznają za błąd proponując dsPIC'a - nieważne.
    A więc trzeba dokonać pomiarów Uzas, temp1, temp2, temp3 po stronie pierwotnej zasilania 400VAC (570 VDC).
    Chciałbym uzyskać szybki pomiar około 5us dla napięcia, dla reszty pomiarów szybkość nie jest krytyczna.
    Dla napięcia - chcę to zrealizować poprzez VCO i wykorzystanie plastikowych światłowodów i doprowadzić sygnał na wejście ICP mikrokontrolera.
    Dla temperatur: pomiar analogowy na LM35 i poprzez układ linearyzacji na dwóch transoptorach i WO doprowadzić to do ADC mikrokontrolera.
    Proszę o opinię czy to podejście zda tutaj egzamin i czy są jakieś lepsze szybsze metody pomiarów na uC z zachowaniem galwanicznego odseparowania.
    ...........................................................................................................
    Cicho jak by makiem zasiał... spodziewałem się jednak że jakiś życzliwy guru temat podejmie.
    Odpowiem sobie sam bo rozwiązanie już przyjąłem i testuje. Szybki pomiar napięcia wyleciał ( dedykowany VCO powyżej 1MHz za drogi a AVR za wolny) w jego miejsce wskoczył wolny pomiar na transoptorach + układ "window" komparator jako zabezpieczenie UV i OV.
    Pozdrawiam.

    0 4
  • #2 31 Paź 2012 20:03
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Co do samej koncepcji zła nie jest, a szczegółów za mało żeby można było podyskutować o konkretach.

    "dedykowany VCO powyżej 1MHz" Ciekaw jestem jaki układ stosowałeś? "dedykowany VCO" brzmi okropnie, nie po polsku i nic nie znaczy, jeśli chodzi o precyzyjne VCO przeznaczone do użycia jako ADC, nazywa się je przetwornik napięcie-częstotliwość (voltage to frequency converter) pod tym hasłem wyszukiwarka zwraca bardziej sensowne wyniki, np noty aplikacyjne Jima Williamsa (jest kilka zobacz AN-14 widziałeś VCO pracujące w zakresie od 1HZ do 100MHz?) albo Roberta Pese'a (konstruktora LM331)

    Ciekawe rozwiązanie izolacji galwanicznej czujnika temperatury jest w nocie katalogowej LM335

    0
  • #3 31 Paź 2012 20:21
    CosteC
    Poziom 26  

    Nie napisałeś najważniejszej rzeczy: jaka to ma być izolacja?
    Jakie jest napięcie próby i jaki typ izolacji ma to być: podstawowa, wzmocniona, podwójna?

    Np do pomiaru temperatury używałem izolowanych PT100. 3kV ale tylko funkcjonalnej izolacji.
    Napięcia mierzyłem przy pomocy IL300, 5kV wzmocnionej chyba było.

    Ten LM335 to przez transformator? Link nie działa oczywiście z powodu bałaganu u texasa...

    0
  • #4 31 Paź 2012 22:10
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Link już działa, str 7, "Isolated Temperature Sensor" chodziło mi o to rozwiązanie z transformatorem, zaletę ma taką, że nie ma żadnych układów po stronie czujnika i nie potrzeba tam zasilania.

    0
  • #5 05 Lis 2012 14:33
    wasyl14
    Poziom 2  

    Izolacja: Viso= 1kV napięcia roboczego pomiędzy stroną pierwotną a wtórną. Napięcie próby urządzenia 4kV. Tyle wynosi napięcie próby trafa więc dobrze byłoby gdyby optoizolacja nie zaniżyła napięcia próby dla tego urządzenia . Jak chodzi o typ izolacji to nie wiem dlaczego to jest kluczowa sprawa dla tematu według Coste_C ale wyjaśnię że urządzenie będzie zabudowane w izolowanej obudowie i będzie pracować wewnątrz. Jedyny czynny element wystający na zewnątrz do będzie złącze transmisji danych RS232 lub Ethernet. Nie wiem która to klasa ochronności jaki typ izolacji:)) Przyjmijmy że inni ludzie to dopasują.
    Co do pomiaru temperatury to mam dostępne napięcie symetryczne +/-15V nie jako za darmo gdyż ten specjalizowany driver tranzystorów posiada przetwornicę DC/DC i można ją dodatkowo obciążyć. I żeby nie komplikować układu, to chcę to zrealizować jak na schemacie:
    Izolowane pomiary + uC + przetwornica.

    Temp - wchodzi do ADC mikrokontrolera.
    Podobnie chcę zrealizować pomiar napięcia ale będzie to pomiar wolny (potrzebny do wizualizacji parametrów). Dlatego żeby zrobić zabezpieczenie nadnapięciowe chcę dołożyć po stronie pierwotnej komparator i transoptor 6N136.
    Ale jest jeszcze jedna kwestia którą rozważałem: otóż ten specjalizowany driver ma wbudowane zabezpieczenia OVLO i UVLO (over-voltage lockuot, under-voltage lockout) zarówno po stronie pierwotnej jak i wtórej ale odnoszę się one do napięcia zasilającego driver (stabilizowane 15V) oraz do napięć wytwarzanych przez wbudowaną przetwornicę DC/DC po stronie pierwotnej urządzenia. I jakby w jakiś sztuczny sposób po wykryciu zbyt wysokiego napięcia zasilającego obniżyć napięcie Viso tego drivera - to zadziałało by zabezpieczenie UV układu... i po sprawie. Driver zasilany jest z osobnego zasilacza buforowego, stabilizowanym napięciem 15V, bufor tego zasilacza to Akumulator który jest doładowywany podczas normalnej pracy przetwornicy. Wymagane jest całkowite odseparowanie od napięcia pierwotnego - więc dzielnik napięcia do zasilenia tego układu, który również rozwiązałby temat odpada. Jakieś pomysły??
    Oto progi zadziałania UVLO w "driverze":

    Izolowane pomiary + uC + przetwornica.

    jarek_LNX:
    dzięki za link - Fajny ten układ możliwe że idealny do precyzyjnych i szybkich pomiarów - ale zbyt skomplikowany jak na moje potrzeby zresztą szkoda go do tak wolnego ADC w mojej ATmedze.

    Dzięki za wszelkie cenne uwagi.

    0