Изолирующий усилитель АЦП и точность измерения

[Тимур1992]

Доброго времени суток. Нужно вывести наружу устройства несколько аналоговых входов. Входы эти будут выполнять 2 функций: подключения концевиков на дверь шкафа, чтобы отслеживать открытия или к ним будет подключатся pt100-pt1000 по 3-х проводной схеме(точность нужна около 1 градуса). Входы должны быть гальванический изолированы от остальной системы, чтобы в случай произвола или ошибки монтажа остальная часть системы продолжила работать.

Первый вариант был подключить внешнее АЦП, и считывать с него данные через I2C интерфейс с гальванической развязкой. Но это решение мне показалось более сложным, так как нужно наладить взаймодейтсвие через I2C и разобрать с настройками внешнего АЦП.

Второй вариант, это использовать изолирующий усилитель HCPL-788J-500E и встроенное АЦП STM32F407. Мне это вариант нравиться больше так как схема упрощается. И программу проще писать.

Но я до этого не когда не работал с изолированным усилителем, поэтому поднялось несколько вопросов:

1. Жизнеспособна ли эта и идея?

2. Не будет ли искажения и смещения от изолированного усилителя слишком большими?

Схема видится мне примерно такой:

Для облегчения наладки я решил внести в схему еще реле для возможности переключения внешнего входа на эталонный резистор R1 в 100 Ом при загрузке системы и калибровки по нему. Вообще думаю можно сделать несколько таких резисторов, только нужно тогда уже не реле использовать, а что-то более компактное. Вообще интересно будет почитать ваши комментарий и предложения.

Изменено 7 февраля, 2020 пользователем Тимур1992

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mvkarp]

1. Не вижу источника тока.
2. Для трехпроводной схемы следует учитывать падение напряжения на одном из проводов. Схемы корректировки тоже не вижу.
3. Сопротивление контактов реле при самодиагностике как собираетесь учитывать?

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[ART_ME]

Какова какова максимально допустимая нелинейность изолирующего усилителя?

[Реклама]

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Тимур1992]

5 часов назад, mvkarp сказал:

1. Не вижу источника тока.
2. Для трехпроводной схемы следует учитывать падение напряжения на одном из проводов. Схемы корректировки тоже не вижу.
3. Сопротивление контактов реле при самодиагностике как собираетесь учитывать?

1. Изначально думал просто резистор на R2 510 Ом поставить. Но согласен с вами лучше заменить R2 на источник тока. Предположим я заменил.

2. Таких гальванически развязных входов АЦП будет 2. Поэтому я думал измерять pt-100...1000 по переменно разными входами и корректировку проводить вверху в ПО.

3. Честно я думаю им пренебречь, так как у серебряно-оловянных контактов оно очень мало. Либо я откажусь от pt100 и буду применять только pt1000, у него выход Ом на градус большой, 3.9 Ом.

6 часов назад, ART_ME сказал:

Какова какова максимально допустимая нелинейность изолирующего усилителя?

LSB (Least Significant Bit) - наименьший значащий бит. Как я понял нелинейность будет проявляться только в последнем бите.

 

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[ART_ME]

25 минут назад, Тимур1992 сказал:

LSB (Least Significant Bit) - наименьший значащий бит. Как я понял нелинейность будет проявляться только в последнем бите.

Вы не ответили на вопрос.

Вас устроит нелинейность 0,4% у HCPL-788J-500E? Если нет, то есть такой прецизионный изолирующий усилитель, как ISO124, который обеспечивает максимальную нелинейность 0,01%

Так что все определяется Вашими техническими требованиями, а не мнением форумчан.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mvkarp]

Аналоговые схемы развязки работают очень хорошо. Промышленные модули развязки также их применяют. Если не ошибаюсь, что-то из серии 8400 использовалась в промышленных блоках.
В схемах блоков промышленных контроллеров самодиагностики на реле, придуманной Вами, не встречал.

Я бы, все-таки, делал развязку по цифре.  А, уж если хотите достоверности показаний, то ставьте на измерение одного параметра два-три канала. Связка два-из-трех работает очень надежно. Т.е., если, к примеру, один канал начал врать, то система это канал из процесса исключает, выдавая при этом сигнал ошибки.

Вы в своем решении хотите диагностировать канал при включении устройства. А как часто оно включается, к чему приведет возникшая ошибка измерения в процессе работы устройства?

По моему вопросу 2 Вы ничего не ответили. Поняли, хоть, о чем речь? Вы пошли неким неведомым и непонятным мне путем. О какой корректировке падения напряжения на проводах может идти речь при измерении преобразователями с разными характеристиками? У Вас ведь применяется источник тока. И падение напряжения на проводах будет одинаковым.
Или Вы хотите положить в программу алгоритм вычисления падения напряжения на разных термометрах при их нелинейных характеристиках? Не думаю, что это будет так уж просто.

Это будет нетрудно сделать в неком ограниченном диапазоне, где характеристики преобразователей можно аппроксимировать к линейным.
С другой стороны, измерение падения напряжения на проводе тоже не кайф с точки зрения схемотехники.

Вам решать.

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Тимур1992]

08.02.2020 в 14:03, ART_ME сказал:

Вы не ответили на вопрос.

Вас устроит нелинейность 0,4% у HCPL-788J-500E? Если нет, то есть такой прецизионный изолирующий усилитель, как ISO124, который обеспечивает максимальную нелинейность 0,01%

Так что все определяется Вашими техническими требованиями, а не мнением форумчан.

Спасибо больше за наводку на усилитель ISO124, посмотрю его тоже.

Технических требований так таковых нет(мы не достаточно большая компания чтоб позволить себе создавать лишние документы), просто нужно чтобы была возможность подключить термосопротивление и получать по нему более менее точную температуру +/- 0.5 градуса.

[ART_ME]

5 минут назад, Тимур1992 сказал:

Спасибо больше за наводку на усилитель ISO124, посмотрю его тоже.

Тогда могу сказать только, что ISO124 я ставил на аналоговое управление сервой от яскавы - никаких замечаний.

Однако недостаток у ISO124 таки есть - дорогой зараза!  

[Тимур1992]

08.02.2020 в 14:07, mvkarp сказал:

Аналоговые схемы развязки работают очень хорошо. Промышленные модули развязки также их применяют. Если не ошибаюсь, что-то из серии 8400 использовалась в промышленных блоках.
В схемах блоков промышленных контроллеров самодиагностики на реле, придуманной Вами, не встречал.

Я бы, все-таки, делал развязку по цифре.  А, уж если хотите достоверности показаний, то ставьте на измерение одного параметра два-три канала. Связка два-из-трех работает очень надежно. Т.е., если, к примеру, один канал начал врать, то система это канал из процесса исключает, выдавая при этом сигнал ошибки.

Вы в своем решении хотите диагностировать канал при включении устройства. А как часто оно включается, к чему приведет возникшая ошибка измерения в процессе работы устройства?

По моему вопросу 2 Вы ничего не ответили. Поняли, хоть, о чем речь? Вы пошли неким неведомым и непонятным мне путем. О какой корректировке падения напряжения на проводах может идти речь при измерении преобразователями с разными характеристиками? У Вас ведь применяется источник тока. И падение напряжения на проводах будет одинаковым.
Или Вы хотите положить в программу алгоритм вычисления падения напряжения на разных термометрах при их нелинейных характеристиках? Не думаю, что это будет так уж просто.

Это будет нетрудно сделать в неком ограниченном диапазоне, где характеристики преобразователей можно аппроксимировать к линейным.
С другой стороны, измерение падения напряжения на проводе тоже не кайф с точки зрения схемотехники.

Вам решать.

Ну такая система самодиагностики это моя задумка, хотя возможно я видел это в схеме какого нибудь осциллографа, но не уверен. Вообще думаю было бы хорошо сделать 3 таких сопротивления, чтобы не просто самодиагностировать себя, но и снимать передаточную характеристику.

Да, наверное придется развязку по цифре делать, так как 2 изолированных операционных усилителя, 1 DC-DC c развязкой и реле почти полностью съели отведенное место на плате.

Ну в идеале, устройство рассчитано на длительную эксплуатацию, к примеру его включил и оно работает месяц-год. И я думал просто вносить корректировку при запуске и все последующие измерения делать с учетом неё.

Я понимаю о какой схеме корректировки вы говорите, но так же нужна возможность схемы подключения концевиков. Поэтому мне кажется что можно как то корректировать в ПО, используя 2 канала. Щас вообще на pt10000 смотрю, там 39 Ом на градус, можно вообще не чего не корректировать XD

 

[mvkarp]

@Тимур1992 , пожалуйста, не нужно приводить посты полностью.
Редактируйте их. Достаточно некой фразы, чтобы другой человек понял, где почитать, о чём речь.
Для этого нужно просто выделить некоторый фрагмент, у Вас высветится всплывающее окошко "Цитировать выделение". Ткните по нему. Получите результат.
И еще. Чтобы подобное окошко появилось, сначала войдите в окно ответа.

[IMXO]

07.02.2020 в 20:48, Тимур1992 сказал:

Входы эти будут выполнять 2 функций: подключения концевиков .... или к ним будет подключатся pt100-pt1000 по 3-х проводной схеме(точность нужна около 1 градуса).

что из этого https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=pt100+application+note

 было прочитано прежде, чем в посетила идея впихивать невпихуемое?

ЗЫ и это, чтобы получить реально заветные +/-0,5С нуна АЦП минимум на 16 бит, а по хорошему  сигма-дельта на 24бит. АЦП стм32 мимо кассы.