Störung von Messungen durch DC/DC-Wandler?

[Thorsten (Gast)]

Ziel: Galvanisch getrennte Thermoelement-Messplatine mit hoher Auflösung

Frage: Kann ich erwarten, dass das mit einem isolierten 5V/5V 
DC/DC-Wandler auf der Platine, wie 
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-0-25-w-5-v-sil-4-qs4a-0505s1-5up-p242881.html?&nbc=1, 
klappt - oder erzeugen solche Wandler zu viele Störungen für 
empfindliche Thermoelemente?

Geplanter Weg: ADS1220 (24bit-ADC mit PGA und Temperatursensor) + ATTiny 
(holt ADC-Werte per SPI, rechnet in Temperatur um, gibt im notwendigen 
Protokoll ähnlich 1-Wire aus). Isolation: 5V/5V-DC/DC-Wandler mit 
nachgeschaltetem 3,6V-Linearregler. AVCC wie in den 
AVR-Beispielschaltungen mit 10mH von VCC abgesetzt. Isolator wie ADUM 
xxx zwischen ADC und ATTiny.

[Falk B. (falk)]

Thorsten schrieb:
> Frage: Kann ich erwarten, dass das mit einem isolierten 5V/5V
> DC/DC-Wandler auf der Platine, wie
> 
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-0-25-w-5-v-sil-4-qs4a-0505s1-5up-p242881.html?&nbc=1,
> klappt -

Eher nicht.

> oder erzeugen solche Wandler zu viele Störungen für
> empfindliche Thermoelemente?

Vermutlich. Vor allem Gleichtaktstörungen. Da muss man zusätzlich 
filtern.

> Geplanter Weg: ADS1220 (24bit-ADC mit PGA und Temperatursensor) + ATTiny
> (holt ADC-Werte per SPI, rechnet in Temperatur um, gibt im notwendigen
> Protokoll ähnlich 1-Wire aus). Isolation: 5V/5V-DC/DC-Wandler mit
> nachgeschaltetem 3,6V-Linearregler.

Der filtert nur bis zu einer bestimmten Frequenz von ein paar Dutzend 
kHz, den MHz-Dreck kann der nicht aufhalten. Dafür braucht es die 
richtigen LC-Filter, vor allem Gleichtaktdrosseln.

> AVCC wie in den
> AVR-Beispielschaltungen mit 10mH von VCC abgesetzt. Isolator wie ADUM
> xxx zwischen ADC und ATTiny.

Zweimal galvanisch getrennt? Was soll das? Außerem, ein Blockschaltbild 
sagt mehr als 1000 Worte.

[MiWi (Gast)]

Thorsten schrieb:
> Ziel: Galvanisch getrennte Thermoelement-Messplatine mit hoher
> Auflösung
>
> Frage: Kann ich erwarten, dass das mit einem isolierten 5V/5V
> DC/DC-Wandler auf der Platine, wie
> 
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-0-25-w-5-v-sil-4-qs4a-0505s1-5up-p242881.html?&nbc=1,
> klappt - oder erzeugen solche Wandler zu viele Störungen für
> empfindliche Thermoelemente?

Da wo die Spannungen entstehen die Du messen willst ist alles mehr als 
niederohmig, daher:
Solange die Störung auf beiden Seiten vom Thermolement drauf ist, who 
cares?
iaW: average messen und fertig. Ich würd mir mehr Sorgen über nicht 
angepasste Stecker, Thermospannungen erzeugendes Lötzinn und solche 
Effkte machen, die kriegt man nämlich nicht so schnell in den Griff und 
verhunzen einem die Messwerte ebenso.

> Geplanter Weg: ADS1220 (24bit-ADC mit PGA und Temperatursensor) + ATTiny
> (holt ADC-Werte per SPI, rechnet in Temperatur um, gibt im notwendigen
> Protokoll ähnlich 1-Wire aus). Isolation: 5V/5V-DC/DC-Wandler mit
> nachgeschaltetem 3,6V-Linearregler. AVCC wie in den
> AVR-Beispielschaltungen mit 10mH von VCC abgesetzt. Isolator wie ADUM
> xxx zwischen ADC und ATTiny.

[Purzel H. (hacky)]

Ich messe Thermoelemente auch mit einem 24Bit Wandler, habe die 
galvanische Trennung aber bei der Kommunikation zum PC. Der Messteil, dh 
Stecker und ADC muessen natuerlich abgesetzt sein. Also mit eigenem GND, 
und eigenem Vcc, beide per stromkompensierter Drossel vom Rest getrennt. 
Hierfuer nehme ich allerdings Datenleitungsdrosseln, die haben mehr 
Bandbreite nach oben.
Die Thermoanschlussbuchse hat also 100pF pro pin nach Gehaeusemasse zum 
Kurzschliessen von RF auf den Kabeln. und der Analog GND fuer den ADC 
ist per 10nF am Rest GND.
Und die SPI signale gehen per 1k Seriewiderstand vom ADC zum Controller.

[Thorsten (Gast)]

> Blockschaltbild sagt mehr als 1000 Worte

Plan angehängt. Im Prinzip ein Digispark (= ATTiny85 mit Soft-USB für 
Bootloader) + galvanisch getrennter ADC.

> habe die galvanische Trennung aber bei der Kommunikation zum PC

Das werde ich auch machen, dann reicht ein preiswertere 
1-Kanal-Isolator.

> Datenleitungsdrosseln

Hättest Du eine Bauteilbezeichnung?

> die SPI signale gehen per 1k Seriewiderstand vom ADC zum Controller

Serienwiderstände habe ich vergessen.

[Thorsten (Gast)]

Im Datenblatt eines dieser DC/DC-Wandler steht die angehängte 
Beispielschaltung. Kann ich diese Schaltung auf der Engangsseite (C1, C2 
ud die Induktivität) mit den gleichen Werten auch auf der Ausgangsseite 
verwenden, um den Ripple zu reduzieren?

> Dafür braucht es die  richtigen LC-Filter, vor allem Gleichtaktdrosseln

Wenn jemand noch einen Tip für ein Bauteil hätte (mindestens eine Serie; 
was dann am besten funktioniert, kann ich später empirisch 
herausfinden).

[Falk B. (falk)]

Thorsten schrieb:
> Kann ich diese Schaltung auf der Engangsseite (C1, C2
> ud die Induktivität) mit den gleichen Werten auch auf der Ausgangsseite
> verwenden, um den Ripple zu reduzieren?

Im Prinzip ja. Die Werte muss man aber vermutlich anpassen. Muss man mal 
messen.