Hallo,
für eine galvanisch getrennte Messung einer 0..10V DC Spannung benötige
ich eine entsprechende Isolierung der gemessenen Spannung. Der
Messbereich soll zwischen 0V und 10V liegen. Negative
Eingangs-Spannungen benötige ich nicht.
Wenn man hier im Forum sucht, wird man schnell auf eine Schaltung mit
IL300 oder ISO124 stossen. Dadurch, dass der ISO124 so teuer ist, habe
ich mich für den IL300 entschieden und eine Schaltung entworfen.
Könntet ihr mal drüberschauen, ob das so passt? Als DC-DC Trennung
verwende ich in diesem Falle einen "SIM2-1515D SIL7" von Reichelt der
aus einer 15V DC Eingangsspannung (rechts) eine +/- 15V DC
Ausgangsspannung generiert. Soweit ich das Datenblatt lese, ist das Ding
galvanisch getrennt.
Zur Absicherung des Einganges habe ich noch eine 11V Z-Diode eingebaut,
damit der Eingang bei Überspannung begrenzt wird.
Könntet ihr mal über die Schaltung schauen und mir sagen, ob das so
passt? Verbesserungsvorschläge?
Im Prinzip geht das so, die 11V Zener wird dein Eingangssignal aber
schon unterhalb von 10V beeinflussen. Ein TS912 sollte mit 10k
eigentlich genug geschützt sein.
Statt gegen -15V würde ich R4 und R6 vielleicht gegen -5V laufen lassen
(aber nicht gegen 0V, schon richtig), und falls du nicht das Signal
hinterher kalibrirst, würde ich vielliecht Einstellmöglichkeiten
vorsehen um zumindest Steigung von Nullpunkt der Unlinearität des IL300
wegkalibrieren zu können - je nach Genauigkeitsanforderungen.
Hi,
durch den integrierten DC-DC Wandler ist es einfacher eine symmetrische
Ausgangsspannung zu erzeugen als unsymmetrisch. Auch finanziell ;-)
Wie genau würdest Du die Einstellmöglichkeit einbauen? Also wie würde
die Schaltung für die Einstellmöglichkeit aussehen?
Danke für die schnelle Antwort!!!
Alternative für den TS912? Vorschläge?
Wo baue ich den Poti für die Kompensation ein?
Kann ich irgendwie verhindern, dass der Ausgang keine negative Spannung
ausgibt???
Reichen mir ggf. +12V und -12V aus um die 10V Ausgangsspannung zu
erzeugen? Ist ja ein Rail-to-Rail OP??
Gibt es eine Möglichkeit, mit der ich am Ausgang nur 0..10V positive
Spannung zulasse? Würde gern verhindern, dass dort negative Spannungen
entstehen ?!?
> Reichen mir ggf. +12V und -12V aus um die 10V Ausgangsspannung zu> erzeugen? Ist ja ein Rail-to-Rail OP??
Nur wenige OpAmp kommen an 2V an die Versorgungsspannung ran, z.B.
LM7321 (LM7321 über 24V) AD823> Gibt es eine Möglichkeit, mit der ich am Ausgang nur 0..10V positive> Spannung zulasse? Würde gern verhindern, dass dort negative Spannungen> entstehen ?!?
Nicht exakt. Versorgt man einen Rail-To-Rail/single-supply OpAMp mit
0V/12V(15V), kann er nicht unter 0V regeln, aber man muß ihm helfen
knapp an 0V heranzukommen mit einem pull down Widerstand vom Ausgang
nach 0V. Zieht der aber nach -12V (wie dein Rückkopplungsnetzwerk), kann
der Ausgang sogar unter 0V liefern, denn die meisten OpAmp kommen mit
dem Eingang etwas unter 0V und der Ausgang zieht ja nur nach +12V.
Ah. Verstehe.
Die Genauigkeit ist hier nicht sooo extrem wichtig. Von daher reicht es
vermutlich, wenn der Ausgang bis auf einige µV/mV an GND heran kommt.
Die schließliche Messgenauigkeit/Auflösung wird bei 0.1V-0.2V liegen ...
mehr Nachkommastellen werden nicht wirklich gebraucht ;)
Wenn ich es weiterhin richtig verstehe, dann brauche ich generell keine
negative Versorgungsspannung, sondern kann mit GND und +15V arbeiten.
Ich könnte also die Ausgänge der beiden OPs mit z.B. 10k gegen GND
ziehen um denen zu helfen, nahe an die 0V heran zu kommen. Laut
Datenblatt sollte ich damit dann bis ca. 30mV an GND herankommen, oder
habe ich das falsch gelesen?
Habe die Schaltung mal überarbeitet und hoffe, dass ich es richtig
verstanden habe. Aber wo baue ich denn nun noch den Poti für die
Abstimmung der Linearität bei IC2A ein? ;-)
Okay. In welchem Bereich sollte ich den Trimmer wählen? Kann ich z.B. R5
auf 42k runtersetzen und dann einen 10k trimmer dahinter setzen? Es
erscheint wenig sinnvoll, einen 47k oder 100k trimmer zu nutzen ... dann
wird das Einstellen ja wirklich nen "bisschen" Arbeit ;)
> Wenn ich es weiterhin richtig verstehe, dann brauche ich generell keine> negative Versorgungsspannung, sondern kann mit GND und +15V arbeiten
Nein.
Was genau verstehst du an
"aber nicht gegen 0V, schon richtig"
nicht ?
Wenn X28-1 an GND-B liegt, würde die LED bei 0V keinen Strom abbekommen,
also im Unlinearitätsbereich der Dunkelheit arbeiten.
Hi MaWin,
mit X28-1 meinst du vermutlich Pin 1 am OK1 (IL300)?
grübel okay. Ich habe das Konzept wohl noch nicht so 100%ig verstanden
und ich vermute der Fehler liegt darin, dass ich das Prinzip mit dem
IL300 und der Rückkopplung noch nicht wirklich durchschaut habe.
Sehe ich es richtig, dass ich beim OP rechts GND als Referenz nehmen
kann (da mit 100mV als "0V" ausreichen) aber auf der linken Seite eine
negative Spannung benötige um sicherzustellen, dass die Sende-Diode vom
IL300 auch ein definiertes Signal hat und nicht "floatet"?
Ich würde also wieder zurück zur Lösung mit den +/- 15V auf der linken
Seite gehen - brauche dann aber einen anderen OP der die 30V abkann, da
es ansonsten ziemlich komplex wird eine nicht symmetrische Spannung zu
erzeugen. Ich könnte hier vermutlich den LM358 nehmen - der kann bis
32V Differenz-Versorgungsspannung.
Die Variante mit dem extra Offset bringt meiner Meinung nach mehr
Probleme als Nutzen. Die starke Nichtlinearität der LED bei kleinen
Strömen wird ja schon durch die Photodioden eliminiert. Außerdem ist
dann der Nullpunktfehler wesentlich größer weil er von Gain und zwei
unterschiedlichen Referenzen abhängt.
Isolator.png
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