Optokopplare som skydd mellan mikrodator och mätobjekt

[Lörrpass]

Hej

Jag har en mikrodator som jag bland annat skall använda till att övervaka en spänning. Mikrodatorn klarar 0-5 volt på sin ad ingång. Spänningen som jag övervakar är mellan 0-30 Volt. Eftersom jag vill ha galvanisk avskiljning mellan mikrodatorn och kretsen jag mäter på funderade jag på en optokopplare. Skulle det kunna fungera? I så fall, hur beräknar jag lämplig serieresistor för diod och diverse resistorer på transistorsidan?

0 volt vill jag skall motsvara 0 volt på ad-ingången och 30 V skall motsvara 5 Volt om ni förstår vad jag menar.

Mvh Peter

[Nerre]

En vanlig optokopplare är inte linjär, i de flesta fall sätter man A/D-omvandlaren på den "farliga" sidan och optosnittet på digitala sidan.


Jag har sett nåt som på schemat såg ut som optoisolerad OP-stärkare, men jag tror det var RS-485-transceivers eller nåt sånt.

[Lörrpass]

Ingen expert men den ser ut attt vara nästan linjär. Men jag ser gärna någon annan lösning eftersom den inte känns klockren. Får la bläddra i Elfa och se om nått klingar bättre.

[bearing]

Det kanske går om du skapar en tabell över vad AD-värdena representerar för spänning. Det förutsätter att optokopplaren inte varierar märkbart p.g.a. ålder/temperatur osv.

[vfr]

Det finns också "analoga" optokopplare. Då har dom två lika mottagare där man använder den ena i en återkopplad loop med sändaren för att få en någorlunda linjär överföring. Det blir säkert inget precisionsinstrument, men borde duga om det är enklare saker. Jag tror jag såg såna på Elfa för ett par år sedan.

[Lörrpass]

Det finns också "analoga" optokopplare.

En sådan får det bli, tack!

[Swech]

Får man fråga varför du vill ha galvanisk isolering?
Är det för att du inte litar på prylarna?

Swech

[Lörrpass]

Får man fråga varför du vill ha galvanisk isolering?

Dels är jag orolig för höga transienter in på mikrodatorn och också att spänningen kan komma att skena så att det blir mer än 5 Volt till mikrodatorn. Skena, är därför att utgången som jag mäter av är PID reglerad. Den skall ju inte skena iväg men för säkerhets skull. Det är inte omöjligt att opto-kopplaren inte finns med i den färdiga lösningen. Men just nu har jag inga mätningar alls gjorda på utgången så är helt enkelt lite ovisst fram tills dess.

[jesse]

en mikroprocessors AD-ingång brukar ha väldigt hög inimpdeans, så det går att bara spänningsdela med motstånd på >100kΩ från 30 till 5 volt. Sedan sätter du direkt vid ingången en diod i framriktningen mot datorns V+ så har du plockat bort alla spikar. Om det inte handlar om höga frekvenser är det bra med en kondensator till jord också , gärna keramisk 330nF. En backvänd diod mot jord kan skydda mot polvändning. Nu har du hängsler och livrem och du har en 100% linjär krets (om du använder metallfilmsresistorer) 270k + 54k spänningsdelare ---> 30V / 5V och ger < 1mA genom dioderna om du råkar ansluta nätspänning (230 volt) till ingången

[Swech]

Precis som Jesse säger så är det lätt att skydda ingången.
Jag hade löst det med en 5v6 Zener istället men principen är samma
Du kommer att få myyyycket mer problem med att trixa med en optokopplare än att fixa till
ett vettigt skydd på processorpinnarna.

Den allmänna inställningen verkar vara att min 25:- processor är såpass dyr så att jag hänger på
allt möjligt skumt på pinnarna för att skilja den galvaniskt från mitt mätobjekt.
Ett rc filter tillsammans med zener / diod av någor slag räcker alldeles utmärkt.
(inget påhopp på dig Lörrpass utan bara en allmän reflektion)

Swech

[grym]

iso 122 med varianter är en annan lösning

[jesse]

iso 122 ? Trodde först det var nån slags standard av nåt slag, men googlade och hittade en isolation amplifier från TI. iso122.

[Lörrpass]

Var det något sådant här ni tänkte er?



D3 är en transientskyddsdiod. D2 är där för att skydda vid fel polaritet.

[Swech]

Ser ok ut... med följande kommentarer.
Du tappar ju 0.6- 0.7V över D2. Denna är temperaturberoende. Skippa denna.
Om D3 är en 5.6V zener så tar denna även polvändning.

Uc gillar inte högimpediva ingångssignaler, helst inte över 10k defintivt inte 100k. Mätvärdena blir
skumma eftersom ADn laddar upp en kondensator internt.
Minska din spänningsdelare med faktor 10
Sätt även ett motstånd .. säg 4k7 i serie från din spänningsdelare in till processorn, mellan R1-R2 och C2 i ditt schema.

Swech

[bearing]

Men eftersom att han har en konding på 330nF tror jag inte motstånden behöver minskas. Kondningen i ADC:en är bara pF; spänningen över C2 kommer minska ytterst lite av laddningsöverföringen, förutsatt att den inte samplas för ofta.