Hallo!!
Ich bin noch recht neu in der Welt der Leiterplattendesign und Hardware
Entwicklung.
Für meine Anwendung deren Hauptbestandteil ein PIC24FJ128GA306 ist bin
ich auf der Suche nach geeigneter Beschaltung für die analogen Eingänge
des PIC.
Diese sollte bis zu 20V verkraften und galvanisch getrennt sein.
Würde mich über Tipps, Ratschläge, Beispiele, etc ... die mir
weiterhelfen sehr freuen.
Danke und lg
Habe schon so einiges gegoogelt aber nichts brauchbares gefunden.
Immer nur entweder mit Spannungsteiler, oder OPV.
Dabei verstehe ich das mit dem OPV nicht wirklich wird damit jetzt die
Spannung auf 0 - VDD begrenzt oder dient der OPV dann als Sample Hold
Verstärker??
Bitte um Hilfe komme da einfach nicht weiter.
Die Spannung kannst Du mit einem Spannungsteiler auf erträgliches Maß
runterbekommen.
galvanisch getrennt? zu wenige Angaben. (Gleich- oder Wechselspannung,
wieviele kV .. /wofür..)
verrate bischen mehr
Danke mal für die Antwort.
Dass ich mit einem Spannungsteiler die runter bekomme weiß ich, aber das
ist ja noch lange keine brauchbare Eingangsbeschaltung. Ich muss ja das
ganze irgendwie auch gegen negative Spg. Störungen, etc absichern ?!
Zur galvanischen Trennung so ca. 3,3kV DC.
Was soll denn das werden?
Ich habe bis jetzt noch nie ADC galvanisch getrennt, höchstens mit einem
RC-Filter versehen.
Gib mal etwas mehr Angaben: Frequenz, Spannung, Strom...
Könntest es ja mit einem Trafo versuchen.
Jetzt mal von der galvanischen Trennung abgesehen ...
Die Eingangsbeschaltung des ADC (von einem PIC24 Microcontroller) soll
DC Spannungen bis zu 20V und ein paar 100mA abkönnen. Der PIC24 verträgt
an den Analogeingängen nur Spannungen kleiner als Vss-0,3V und nicht
größer als Vdd+0,3V (Vdd 3,3V).
Angaben genung ??
Bitte um Hilfe.
da du sowieso eine galvanische trennung brauchst/willst, musst du nicht
den PIC schützen, sondern deine "trennung". ich würde dein problem nicht
vom ziel (PIC) zurück zur quelle (20V) zu lösen versuchen sondern
andersrum...
edit: beschreib doch mal, wie deine 20V "aussehen". jenachdem sieht die
trennung aus (trafo, kondensator, trennverstärker, etc.) und jenachdem
brauchst du zum PIC einen spannungsteiler oder was weiss ich was.
Manu S schrieb:> Kann mir bitte jemand Feedback zu meinem vorher geposteten Schaltplan> geben> -> DANKE
Dazu gibts eigentlich wieder nur das zu sagen:
Rainer Unsinn schrieb:> Zum Schützen ja, zum Messen fehlt noch der Spannungsteiler gegen GND.
Versuch mal grob die Funktion von U13 und U14 zu erklähren.
@ Manu S:
Mir noch nicht ganz klar, wie Deine Werte gemeint sind. Daher solltest
Du nochmal genau klären:
1. Was ist der Spannungsbereich, den Du messen willst?
2. Was ist die Referenzspannung des ADC (=100% der zu messenden Spannung
am PIC-Eingang)?
3. Was ist der Spannungsbereich, der tatsächlich auftreten kann und den
der Eingang aushalten können soll?
4. Hat der Sensor einen Spannungsausgang und kann bis zu 100mA liefern
oder was ist damit gemeint? Stromausgang? Mindestlast? ...?
Die Angaben 1. und 2. sind wichtig für die Dimensionierung des
Spannungsteilers, 3. für die Robustheit der Schutzbeschaltung und 4., ob
wir das Ganze überhaupt richtig verstanden haben.
Gruß Dietrich
@Dietrich L.:
Danke für dein Bemühen. Da ich noch nicht solange mit Hardewaredesign zu
tun habe bitte ich um Nachsehen wenn einige Dinge die ich schreibe vl
etwas verwirrend oder schlicht weg unsinnig klingen. (ich weiß es halt
nicht besser)
@1) Ich möchte einen Spannungsbereich von 0-20V messen.
@2) Referenzspannung 3,3V
@3) sowie 1 nur +- 2 bis 3V
@4) Ja damit ist gemeint dass der Sensor einen Spannungsausgang hat der
unter Umständen auch bis zu 100mA liefern kann
grüße Manu
Manu S schrieb:> @1) Ich möchte einen Spannungsbereich von 0-20V messen.> @2) Referenzspannung 3,3V> @3) sowie 1 nur +- 2 bis 3V> @4) Ja damit ist gemeint dass der Sensor einen Spannungsausgang hat der> unter Umständen auch bis zu 100mA liefern kann
Das sieht doch schon mal gut aus. Jetzt blicke ich durch ;-))
Manu S schrieb:> Bitte um Anmerkungen!!
Diese Schaltung würde ich "im Prinzip" nehmen (adcinput.png von 15:38).
Kommentare:
1. Der Spannungsteiler am Eingang sollte hochohmiger sein. Ich schätze
mal im 10kOhm-Bereich (s.unten: "ich kenne den PIC nicht näher").
2. Falls der PIC an den Analogeingängen Schutzdioden hat (ich habe auf
die Schnelle im Datenblatt nichts gefunden und kenne den PIC nicht
näher), brauchst Du bei so wenig Überspannung keine Dioden und den
weiteren Widerstand (470). Aber schaden tut es in keinem Falle und macht
den Eingang wesentlich robuster.
3. Ggf. ist es zur Verbesserung der Genauigkeit noch sinnvoll, einen
kleinen Kondensator (10nF?) am PIC-Eingang gegen GND zu schalten. Das
hängt davon ab,
- wie schnell die Änderungen des Messsignals sind, die Du erfassen
willst
- wie groß der S/H (Sample and Hold)-Kondensator und die Sample-Zeit im
PIC ist.
Gruß Dietrich
skorpionx schrieb:> In meiner Schaltung werde ich Digitale Eingänge über einen Optokoppler> an PORTS einschließen…
Das ist aber schön für Dich. Nur was hat das mit der Fragestellung zu
tun?
Gruß Dietrich
Danke Dietrich L. für deine Hilfe und deine hilfreichen Inputs.
Noch eine abschließende Frage.
Wenn ich diesen Eingang nun auch galvanisch getrennt haben möchte muss
ich jetzt noch einen Optokoppler vor diese Eingangsbeschaltung schalten.
Liege ich da richtig??
So das ist jetzt mein Letztentwurf meiner Eingangsbeschaltung für den
ADC des PIC24F.
Bitte um Überprüfung auf Korrektheit. :)
Jetzt noch zu meinem 2ten Thema galvanische Trennung.
Da ich den analogen Eingang zum µC hin galvanisch trennen möchte/muss
hab ich das mal gegoogelt.
Ich habe den HCNR201 linear analog Optokoppler gefunden. Sowie den IL300
der im Prinzip der gleiche ist.
Meine Frage jetzt funktioniert das wenn ich einen dieser linearen
Optokoppler vor meine Eingangsschaltung packe??
Bitte um Help!!
@Manu S: siehst du: ich habe gesagt, von der quelle her dein problem
lösen und nicht vom ziel. nun denn, dann machst du halt beim eingang des
Opamps den spannungsteiler ;-) ...ich werde das problem so lösen, dass
ich das signal AD auf der "primären" seite wandle und digital
rüberschicke.
Manu S schrieb:> Welcher OpAmp eignet sich den am besten für ein 0-20V DC Signal am> Eingang ?
Die Sache ist doch eine andere:
Hinter dem Optokoppler musst Du das Signal sowieso noch mit einem
Operationsverstärker aufbereiten werden und dort hast Du die Spannungen
im Griff bzw. wählst die geeignete Versorgungsspannung und den passenden
OPV + Beschaltung (es könnte vielleicht mit dem TS912 und 3,3V gehen).
Du musst also eher den OP am Eingang schützen, d.h. der Spannungsteiler
und die Schutzschaltung kommt nach vorne. Und dann hast Du ja auch keine
20V mehr am OPV.
Allerdings zur Dimensionierung: ich habe mit diesen Optokopplern noch
nicht gearbeitet, weiß also nicht aus dem Stand, ob das mit 3,3V
Versorgung und dem TS912 funktionieren kann.
Aber Du weist hoffentlich auch: der OPV am Eingang braucht eine eigene
Versorgungsspannung, natürlich potenzialgetrennt (sonst bringt das Ganze
ja nichts!). Dazu gibt es DC/DC-Wandler.
Oder Du hast noch eine Versorgungsspannung auf der Sensor-Seite, die
verwendet werden kann. Wenn da z.B. 24VDC zur Verfügung steht (die auch
den Sensor versorgt), kann man einen passende OPV direkt damit
betreiben. Dann sind 20V auch kein Problem mehr am Eingang (etwas Schutz
gegen Störungen wären trotzdem sinnvoll).
Gruß Dietrich
Am Ende kostet die galvanische Angstrennung viel mehr (Zeit,
Platinenfläche, beim Entwickeln gehimmelte Teile) Geld, als ein
popelliger PIC24
MfG Klaus
Für alle dies interessiert, ich habe mich jetzt dazu entschlossen die
glavanische Trennung mittels µC -> digitalisieren -> Optokoppler ->
digitaler Eingang von Haupt-µC umzusetzen. dazu werde ich einen der
kleinen PIC's verwenden.
Möchte mich noch bei allen bedanken die ihre Ideen eingebracht haben.
grüße