wie linear sind optokoppler

[Master S. (snowman)]

hallo

ich möchte eine spannung liear potentialfrei messen. natürlich gibt es
da ausgeklügelte schaltungen, aber ich möchte sie doch einfach halten,
daher meine idee mit dem optokoppler. wie linear verstärken optokoppler
den strom? mir ist es egal ob da ein fakror X dazwischen ist, sondern
nur, dass X konstant ist, d.h. dass z.b. bei 2mA LED-strom X=50 ist und
eben bei 5mA auch noch X=50.
falls dem so ist, ginge doch eingentlich angeheftete schaltung? liks ist
die zu messende spannung, rechts der ausgang, und die GND sind natürlich
verschieden ;-)
(sorry, ich bin was diese materie betrifft echt nicht bewandert)

vielen dank

[spess53 (Gast)]

Hi

Dafür gibt spezielle Optikoppler. Z.B. IL300.

MfG Spess

[Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec)]

Ein normaler Transistor-Optokoppler ist nicht sehr linear, da sowohl 
LED, als auch Transistor starken Streuungen unterliegen. Brauchbar sind 
H11F1 Opto-FET-Koppler oder isolierte Linearverstärker.

[Master S. (snowman)]

vielen dank für die schnelle antworten. der IL300 sieht vielversprechend 
aus (kostet allerdings auch CHF 4.50).
was H11F1, Opto-FET-Koppler, oder isol. Lin.verstärker sind weiss ich 
nicht, mal googlen ;-)

[Matthias L. (Gast)]

>Ein normaler Transistor-Optokoppler ist nicht sehr linear

Man könnte es durch Schaltungsaufwand linearer machen.

Aus ner alten ELektor hab ich mal folgenden Ansatz im Anhang.

Für Regelkreise von Netzteilen sollte das ausreichen.

[Falk B. (falk)]

@  Travel Rec. (travelrec) Benutzerseite

>Ein normaler Transistor-Optokoppler ist nicht sehr linear, da sowohl
>LED, als auch Transistor starken Streuungen unterliegen.

Linearität und Parameterstreuung sind zwei verschiedene Paar Schuhe.

Siehe Optokoppler.

MFG
Falk

[pq (Gast)]

Ich hab sowas mit nem ISO122 gemacht 
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/iso122.pdf

0.02% Nichtlinearität. Offset ca 20mV.

[Nick M. (Gast)]

Wollte grad den ISO124 vorschlagen. Billig sind die aber nicht. Etwa 
16.-

Gruß,
Nick

[Master S. (snowman)]

@lippy: ich muss spannungen zw. 1.0V und 3.5V messen und das 1-2/sec - 
sorry, mein fehler dies nicht schon früher gesagt zu haben. ich habe 
deine schaltung noch nicht ganz durchaschaut, doch denke ich, dass sie 
dafür nicht ganz geeignet ist?
@pg: die sind ja ganz nett, aber preislich irgendwo in einer ganz 
anderen galaxie angeordnet! ;-)

[Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec)]

H11F1 Datenblatt: 
http://www.datasheetarchive.com/pdf-datasheets/Datasheets-5/DSA-82825.pdf

[Anselm 6. (anselm68)]

HCNR-200 ist auch ein linear-OK

[Ulrich (Gast)]

Je nachdem was man danach mit der Spannung machen will, ggf. auch vor 
dem Optokoppler digitalisieren und digital rüberschicken.

[Düsentrieb (Gast)]

ich hab sowas schon mit einem billigen OK , CNY17 - III , versucht, zur 
audio-signal-übertragung;
klirr war so bei 0,6% .
würde somit sagen, du kannst mit etwa 1% linearität rechnen

[Anselm 6. (anselm68)]

Mit Frequenzumwandlung?
U/F -> OK F/U
So hat man es früher gerne gemacht, ist nur ein ziemlicher 
Bauteileaufwand.

[Benedikt K. (benedikt)]

Heutzutage würde man z.B. einen AVR nehmen, die Spannung an den ADC 
hängen und den Wert z.B. per UART über den Optokoppler übertragen.

[Master S. (snowman)]

vielen dank für all die antworten :-) ..ich glaub, ich mach es mit dem 
von spess53 vorgeschlagenen IL300, da ich den -wenn auch nicht gerade 
als schnäppchen- ohne portokosten organisieren kann und ich keinen 
grossen bauteilaufwand betreiben muss. ich wünsche euch allen noch nen 
schönen sonnabend!

[Kai Klaas (Gast)]

Hallo Master,

ich würde das so wie im Anhang probieren.

Der TLC277 dürfte ganz brauchbare Resultate liefern. Allerdings schafft 
er auf der rechten Seite eventuell nicht ganz die 3,5V Ausgangsspannung. 
Bei Versorgungsspannungen über +5V dort dürfte das aber kein Problem 
sein.

Noch besser ist natürlich der LM341 oder gar LMC6062. Bei diesen beiden 
OPamps darf die Diode (z.B. 1N4148) auch weggelassen werden. Der 100R 
Widerstand sollte dann aber etwas vergrößert werden.

Kai Klaas

[Kai Klaas (Gast)]

Nachtrag:

Einige OPamp brauchen hier nicht die -0,7V am "-Vcc" Eingang, sondern 
funktionieren auch mit 0V, z.B. der TLC277. Der LMV341 und der LMC6062 
tun das zwar typisch auch, der Hersteller garantiert das aber nicht.

Willst du den TLC277 verwenden, dann erhöhe Vcc am besten etwas. Bei 
+Vcc=9V (-Vcc=0V) solltest du den 100R Widerstand dann auf 270R 
vergrößern.

Kai Klaas

[Master S. (snowman)]

hallo Kai

leider bin ich bei OPs überhaupt nicht bewandert. bis jetzt haben bei 
mir die LM358 gereicht ;-) und frage mich, warum es diese hier nicht 
auch tun sollten, da es ja keine grossen leistungen oder schnelle 
pegeländerungen gibt.
zu deiner skizze -mit verlaub, die vielleicht blöde frage- wieso so 
kompliziert, wenn das datenblatt die lösung wie im attachment 
vorschlägt?

vielen dank für deine bemühungen und hilfe! :-)
Emanuel

[Kai Klaas (Gast)]

Hallo Snowman,

man unterscheidet da zwischen Photoconductive- und Photovoltaic-Mode. 
Deine Schaltung erlaubt vom Grundtypus her nur 8bit Genauigkeit, während 
die andere 12bit Genauigkeit ermöglicht. Wenn die 
Genauigkeitsanforderungen nicht so hoch sind, kannst du es natürlich so 
machen, wie du gezeigt hast.

Hinsichtlich des LM358 ist zu sagen, daß dieser einen recht hohen Input 
Bias Current von bis zu 250nA aufweist. An einem 100k Widerstand 
entsteht damit schon bis zu 25mV Offsetspannung. Bei zwei LM358 sind es 
dann insgesamt bis zu 50mV und der Fehler bezogen auf ein 1V Signal 
schon riesige 5%. Das entspricht einer 4bit Genauigkeit. Dabei sind die 
eigentlichen Offsetspannungen der LM358 und die Fehler des IL300 noch 
garnicht mitgerechnet.

Kai Klaas

[Master S. (snowman)]

wow, du sprichst sachen an, an die ich noch gar nie dachte. danke! 
(naja, da sieht man wieder wieviel ahnung ich in analogtechnik habe). 
wenn der fehler konstant(!) ist, und somit mir nur den 
verstärkungsfaktor konstant(!) beieinflusst, ist mir das eigentlich 
egal, da ich software-mässig sowieso eine eichung vornehmen muss.
ps: das eingangssignal links, wird direkt von einem anderen OP 
geliefert. und rechts geht's dann auf den AD-wandler des PICs.

[Ulrich (Gast)]

Wenn das Signal ohnehin per µC digitalisiert wird, sollte man wirklich 
lieber einen 2 ten µC vor den Optokoppler hängen und die Daten digital 
übertragen.

Der Fehler durch den LM358 wäre im wesenlichen ein konstanter Offset, 
also relativ leicht zu korrigieren.

[Kai Klaas (Gast)]

Hallo Ulrich,

>Wenn das Signal ohnehin per µC digitalisiert wird, sollte man wirklich
>lieber einen 2 ten µC vor den Optokoppler hängen und die Daten digital
>übertragen.

Wieso denn? Einfacher als mit einem OPamp und einem Optokoppler gehts 
doch garnicht.

>Der Fehler durch den LM358 wäre im wesenlichen ein konstanter Offset,
>also relativ leicht zu korrigieren.

Naja, wenn es bißchen genau sein soll, dann würde ich schon einen 
besseren OPamp verwenden. Wie sehr sich der Eingangsstrom mit der 
Eingangsspannung und der Temperatur beim LM358 ändert, ist ja nirgends 
spezifiziert. Es spricht doch nichts dagegen, einen besseren OPamp wie 
beispielsweise den TLC277 zu verwenden.

Kai Klaas

[Ulrich (Gast)]

Es ginge auch nur mit einem Optokopper, das wäre noch einfacher, aber 
auch weniger genau.
Wenn man etwas besser werden will, dann braucht man halt schon einen 
speziellen Optokoppler wie den IL300 und OPs auf beiden Seiten.

Da ist dann ein einfacher µC im 8 Pin Gehäuse und ein einfacher 
Optokopper schon eine echte Alternative, und dazu auch noch eher 
genauer.