Hallo Technik-Freunde,
Ich arbeite an einer Mess-Einheit und habe da ausser der Messschaltung
noch weitere Module wie LCD, RTC, SD und Mikrocontroller.
Zur galvanischen Trennung habe ich schon einen traco Power ten-3. Daher
unterscheide ich das ganze in zwei Kreise, vor und nach der Trennung.
Wenn ich beispielsweise das LCD vor den traco versorge bekomme ich
Probleme.
Woran liegt das und welche Module, Schaltungen werden nicht mit der
messeinheit versorgt?
Wie ist Eure Erfahrung?
Mach doch mal ein Schema und begruende weshalb was wo getrennt wird.
Wenn man mit einem Schaltnetzteil arbeitet ist Trennen in vielen Faellen
unnoetig.
Hm, ich habe schon schlechte Erfahrungen mit Rauschspannungen und
Masseschleifen gemacht, daher die galvanische Trennung. Mein Netzteil
liefert zwei Spannungen. Durch die Trennung kann ich im Messschaltkreis
genauere Ergebnisse erzielen.
Ich habe auch mal gelesen, dass jede analoge Messung streng genommen
eine eine eigene und getrennte spannungsversorgung haben sollte. Sinn
wäre angeblich, dass sich die Mess-Eingänge bei mehreren Kanälen nicht
beeinflussen und analog- vom digital- Teil zu trennen.
@Purzel: Naja, die Trennung durch den traco dc/dc-Wandler ergibt zwei
Versorgungskreise, oder? Die verfügbare Spannung vor dem Wandler und die
nach dem Wandler. Wenn ich jetzt mein LCD mit der Netzspannung (vor dem
traco) versorge, arbeitet das Display zwar, jedoch kommt die tx-vom
Kreis innerhalb des Wandlers. Dadurch kommen Messfehler zustande, die
ich mir nicht erklären kann.
Also die Messeinheit hat eine eigene Speisung. Der Controller und der
Display laufen an der Urspruenglichen. Das Signal der Messeinheit zum
Controller kann daher nicht nur ein Leiter sein.
Dieses Signal ist Analog oder Digital, und wo ist dessen GND Bezug ?
Richtig. Streng genommen hat in meiner Implementierung das Signal zwei
Drähte SDA/SCL (I²C). Diese Leitungen sind auch noch in der separaten
Speisung mit Pull-Up Widerständen ausgestattet.
Purzel schrieb:> Dieses Signal ist Analog oder Digital, und wo ist dessen GND Bezug ?
Die Masse der Messeinheit ist jedoch in meiner Idealvorstellung
weiterhin von den restlichen Komponenten getrennt.
Es funktioniert aber nur fehlerfrei, wenn ich die Versorgung des LCD in
die selbe Speisung integriere wie die der Messeinheit.
Das verstehe ich nicht.
Purzel schrieb:> Dieses Signal ist Analog oder Digital, und wo ist dessen GND Bezug ?
Entschuldige die fehlende Antwort. Demnach ist das Signal am Ende der
Messeinheit digital.
Jedoch ist es im Schema nicht ganz richtig. Der µC wird nicht in der
separaten Speisung betrieben.
Der Massebezug zwischen µC und Messeinheit wird daher durch den dc/dc
getrennt.
Sorry, ich bin kein µC Guru aber mir fallen zwei Sachen auf:
1. Es stimmt, die A/D-Wandler haben meist eigene Versorgungsanschlüsse,
der Grund hierfür ist die Entkopplung der Meßsignale, der Referenz und
sonstigem von der Digitalseite. Durch die viele Schalterei dort sind die
Spannungen in dem Bereich meist sehr "schmutzig".
Diese Trennung ist aber auf keinen Fall mit einer Galvanischen
Trennung zu verwechseln.
2. Unter diesem Gesichtspunkt bildest du durch TX über deinen µC (Egal
ob TxD oder SDA/SCL) eine Verbindung zur Meßeinheit, so es sich dort um
elektrische Signale handelt.
Deine "galvanische" Trennung ist somit hinüber und unwirksam.
'nen amateur
>Der Massebezug zwischen µC und Messeinheit wird daher durch den dc/dc
getrennt.
>Streng genommen hat in meiner Implementierung das Signal zwei
Drähte SDA/SCL (I²C). Diese Leitungen sind auch noch in der separaten
Speisung mit Pull-Up Widerständen ausgestattet.
Die beiden Signal SDA/SCL funktionieren nicht ohne GND. Also entweder
SDA/SCL galvanisch trennen, oder SDA/SCL & GND mit der Messeinheit
verbinden
Sebastian S. schrieb:> 2. Unter diesem Gesichtspunkt bildest du durch TX über deinen µC (Egal> ob TxD oder SDA/SCL) eine Verbindung zur Meßeinheit, so es sich dort um> elektrische Signale handelt.> Deine "galvanische" Trennung ist somit hinüber und unwirksam.
Es handelt sich überall um elektrische Signale, was meinst Du genau?
Messeinheit und uC (und LCD) haben keine gemeinsame Masse. Somit ist das
Ganze quasi "potientalfrei". Traco gibt zwar an keine echte "galvanische
Trennung" hinzubekommen, jedoch kommt es dem sehr nahe weil ich weniger
Rauschspannung am seperaten Versorgungskreis Messen kann.
Ja ist weiss, es ist nur im mV-Bereich. Aber bei meiner Messung kommt es
darauf an und ne Masseschleife gehört da nicht rein.
Purzel schrieb:> Die beiden Signal SDA/SCL funktionieren nicht ohne GND. Also entweder> SDA/SCL galvanisch trennen, oder SDA/SCL & GND mit der Messeinheit> verbinden
Also SDA/SCL ist galvanisch getrennt, weil µC mit einer ganz anderen
Spannung des Netzteils versorgt wird. Das funktioniert auch wunderbar.
Das Problem habe ich wie gesagt bei meinem LCD. Die Messeinheit bricht
zusammen, wenn ich die Versorgung des LCD direkt an das Netzteil hänge.
Genauer gesagt:
- µC funktioniert.
- LCD funktioniert und zeigt das an, was vom µC gesendet wird.
- Messeinheit scheint jedoch dann nichts vernünftiges über SDA/SCL zu
senden.
Sorry, mein Hotel hatte zu viele Wände und daher hatte mein Zimmer daher
kein Netz.
Also Grundsätzlich: Ein nur Draht „um“ den Trafo bzw. Spannungswandler
herum und es ist aus mit der galvanischen Trennung. Dabei ist es egal ob
es sich um eine Signal- oder Masseleitung handelt.
Für die, in den meisten Fällen optische, Entkopplung von I²C Signalen
gibt es in der Strandartliteratur jede Menge Lösungsbeispiele. Auch sind
fertige Lösungen in Form von IC’s verfügbar.
Messen, zumindest von elektrischen Signalen, ist prinzipiell nicht
möglich. Aber du kannst das Messgerät ja isolieren. Handmultimeter haben
hierfür oft eine Isolierte, serielle Schnittstelle. Willst du z.B. einen
A/D-Wandler „isolieren“, so musst du ein eigenständiges Subsystem,
notfalls auf der gleichen Platine aufbauen. Dies bekommt eine eigene
elektrisch getrennte Stromversorgung. Jetzt musst du nur noch in alle
Steuersignale Optocoupler einbauen und die Sache ist gegessen. Bei
seriellen A/D-Wandlern brauchst du dazu zwischen zwei und drei
Optocoupler ev. unterschiedlicher Richtung. Übrigens es gibt auch
A/D-Wandler die I²C verstehen. Dann brauchst du zwei verschiedene
I²C-Isolatoren die allerdings von ein- und der selben Schnittstelle
(unterschiedliche Adresse vorausgesetzt) getrieben werden können.
'nen amateur
