Детектор >=200мв с логическим выходом

[denkop]

Доброго времени суток! Помогите с направлением куда копать или может готовой схемой.

Есть источник 24в переменка, к нему подключаются потребители. 8 каналов, 8 потребителей, один трансформатор на всех. Коммутируются потребители с помощью релюх. Релюхами управляет pcf8575 (16 битный i2c расширитель gpio). 8 бит используются для управления реле и есть свободные 8 бит, которыми нужно проверять жив ли потребитель. Жив он или нет планирую проверять через последовательный шунт, которым мониторить ток потребления. Максимальное напряжение которое могу снять с шунта, 200мв, с учётом самого непрожорливого потребителя. Самый прожорливый будет давать падение на шунте до 500мв. Планирую выпрямить это напряжение диодом и сгладить конденсатором. Получу порядка 300мв постоянки.

Хочу получить лог.1 если напряжение на шунте 200мв или более и лог.0 если напряжение меньше 200мв. Я так понимаю нужен компаратор, но нет практики работы с ними. Как посчитать смещение, усиление и нет ли проблемы в том что сигнал всего 200мв?

Хочется максимально дешёвую и простую схему. Никакими сложными процессами этот детектор управлять не будет, только для информации юзеру о том, что нужно пойти проверить например потребитель №5, т.к. я не вижу что он потребляет минимально допустимый ток.

[Реклама]

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

[serg123]

Оптопара в помощь, дешево и сердито.

[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

[denkop]

200мв для оптопары маловато да и пороговым элементом она вроде не является

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[_abk_]

4 hours ago, denkop said:

Как посчитать смещение, усиление и нет ли проблемы в том что сигнал всего 200мв?

Проблем-то нет, но шунт не даст развязку со стороной переменного питания. Лучше поставить трансформатор тока. А с компаратором все просто, в даташите все есть. Вот, например, даташит для LM339. Гистерезис не забыть. Хватит копеечного LM393(сдвоенный), неиспользуемый компаратор в нем надо будет правильно "нейтрализовать".

LM_339.pdf

Изменено 31 января, 2021 пользователем _abk_

[denkop]

Развязка в данном случае вопрос неактуальный. Развязка стоит по линии i2c. 

А токовый транформатор какую то модель можете подсказать? Важно чтобы он был дешевым и лучше какой нибудь счетверенный и свосмеренный)

[colorad]

10 часов назад, denkop сказал:

pcf8575

У ж коли применяете МК, то можно воспользоваться встроенными компараторами в МК .   

[denkop]

Это все модульная система. Есть управляющая часть, в ней стоит мк, и есть возможность подключать к этой голове от одного до 10шт таких 8 канальных модулей. Подключается все двумя разьемами, i2c и 220в для транформатора.

[serg123]

У вас есть шунт, не хотите использовать его сделайте токовые трансформаторы тока примеров в инете по его расчетам полно https://rustaste.ru/raschet-transformatora-toka.html, ну а дальше можно и сам ток посмотреть, а используя компаратор отследить включение. Изначально я предлагал оптопару, подключите ее на стороне нагрузке на стороне вторичного питания где ни будь, оптопара включилась устройство работает.

[denkop]

@serg123 самодельные токовые трансформаторы слишком сложно.. я думал вы предлагаете какие-то готовые в каком-нибудь dip корпусе, а мотать слишком сложно.. шунт проще. По поводу оптопары, к устройствам нагрузки нет доступа, это клапана, которые юзер купил в магазине и подключил к моему коммутатору. 

С компаратором вроде разобрался.

Добавил вот такой гистерезис:

Нет ли каких-то критических замечаний по схеме? номиналам обвязки?

В протеусе вроде всё работает как надо, а вот железе пока не проверял) Может уже есть какие-то грубые ошибки, которые нет смысла начинать паять

[DedLogoped]

Может датчики Холла какие подойдут? Они как раз бывают с логическими выходами....

[denkop]

@DedLogoped А вот про Холла совсем забыл, погуглю, спасибо

[denkop]

Датчик холла отбой.. Готовые решения, типа самого просто, ACS712, дорого. Даже на али 90р/шт х 8 каналов = 720руб. Дороговато, т.к. с пушки по воробьям палим) 2шт lm339 на 8 каналов стоят 5р примерно + обвязка максимум рублей 15 на канал, итого примерно 130руб 8 каналов обойдётся. Пока компаратор с шунтом победитель)

[serg123]

Датчик холла можно попроще какой-нибудь  цифровой типа A3144 , если используются клапана, то там электромагнит, данный датчик в теории при срабатывании клапана тоже должен будет сработать.

[denkop]

15 hours ago, denkop said:

Планирую выпрямить это напряжение диодом и сгладить конденсатором. Получу порядка 300мв постоянки.

Вот тут проблема нарисовалась.. 200мв недостаточно для открытия диода.. Где-то попадалась инфа как заставить ОУ реагировать только полуволну одной полярность, не могу найти.. Или может есть какой-то другой способ отрезать нижнюю часть синусоиды? Что делать, подскажите

@serg123 Всё обвязка должна быть в пределах моего коммутатора. Я переживаю что у конечного потребителя хватит ли ума в винтовые зажимы клапан правильно прикрутить) Заставлять его устанавливать датчик холла на клапан прям совсем не вариант..

Изменено 31 января, 2021 пользователем denkop

[Piotr__1]

2 минуты назад, denkop сказал:

Где-то попадалась инфа как заставить ОУ реагировать только полуволну одной полярность,

"выпрямитель на оу" в гугле ответит.

2 минуты назад, denkop сказал:

Всё обвязка должна быть в пределах моего коммутатора.

И все же посмотрите внимательнее на разводку и развязку, с многоканальными схемами измерения тока слишком часто проблемы у людей.

[denkop]

А саму схему одного компаратора можно доработать без доп ОУ для выпрямления? Просто, если добавлять ещё один ОУ на каждый канал, тогда как я понимаю проще тогда уже усилить мои 200мв до например 1в, а потом уже через обычный диод подавать на компаратор.

12 minutes ago, Piotr__1 said:

И все же посмотрите внимательнее на разводку и развязку, с многоканальными схемами измерения тока слишком часто проблемы у людей.

Не совсем понял, на что именно смотреть? И какие проблемы могут быть?

А если отказаться от компаратора вообще, поставить ОУ на усиление 200мв с шунта, а в качестве детектора использовать стабилитрон?

[_abk_]

7 hours ago, denkop said:

Развязка в данном случае вопрос неактуальный. Развязка стоит по линии i2c. 

Непонятна общая схема. Что, 8 компараторов на каждую из 8 линий переменного тока напряжением 24 В, коммутируемых реле? Шунтов тоже 8 штук? Зачем вам трансформатор тока

7 hours ago, denkop said:

лучше какой нибудь счетверенный и свосмеренный)

Питание компаратора (ров?) тоже надо развязывать. А что мешает обнаружить компаратором 200 переменного напряжения без выпрямления? Дополните выход перезапускаемым одновибратором.

[denkop]

42 minutes ago, _abk_ said:

Что, 8 компараторов на каждую из 8 линий переменного тока напряжением 24 В, коммутируемых реле? Шунтов тоже 8 штук? Зачем вам трансформатор тока

Да, так и есть, каждая линия мониторится должна

43 minutes ago, _abk_ said:

Питание компаратора (ров?) тоже надо развязывать.

Питание развязывать не нужно. Из головного устройства получаю полностью развязанные, 3.3в, 5в, и i2c шину. Также имею 220в перемнки. Нужно управлять 8шт линий, с мониторингом. Каждая линия 24в переменки, управляет каждая своим клапаном. 24в получаю с тора трансформатора. Один трансформатор на все 8 линий. Мониторинг заключается в том, чтобы каждая  из линий потребляля не менее 100ма. Это условие того, что с линией все в порядке. Потребители заранее неизвестны. Известно что они могут потреблять от 100 до 500ма. Не стал сразу вываливать инфу, чтобы не затмить суть вопроса

44 minutes ago, _abk_ said:

А что мешает обнаружить компаратором 200 переменного напряжения без выпрямления? Дополните выход перезапускаемым одновибратором.

А вот здесь ничего непонятно) 

[LazyEd]

Если не смущает потеря пары вольт от 24, то можно включить оптопару по такому принципу

гуглим "зависимое включение нагрузки"

[denkop]

Интересное решение, возьму на заметку, спасибо. Для данной задачи такое решение не подойдет(.. Есть 2 проблемы. Первая, что на 3х диодах упадет примерно 2.1в. На 220в это менее 1%, а на 24в это уже примерно 10%. У меня есть возможность внести падение не более 1в. Т.е. минимум на грузку должно попасть 23в. 

А вторая проблема, схема должна быть устойчива к кратковременным кз на линии. По этой причине решено было отказатья от симмисторного управления, в пользу электромагнитных реле, которые вместе с обычным трансом спокойно стерпят кз от кривых рук монтажников.

[_abk_]

11 hours ago, denkop said:

стерпят кз

Сомнительное утверждение. А шунт стерпит? Если стерпит, все остальное возможно.  На выход подключить  перезапускаемый одновибратор с  длительностью выходного импульса больше 20 мс. Например, на 561АГ1.

Изменено 1 февраля, 2021 пользователем _abk_