Hallo zusammen, ich möchte verschiedene Analog Signale mit dem Teensy 3.5 galvanisch getrennt verarbeiten. 1 x DC von einem Temperatursensor, und 2 x PWM. Die Signale liegen alle im positiven Bereich von 0 bis + 10 Volt, im ungünstigsten Fall bis +12 V. Nach einiger Rechererche bin ich beim recht teuren ISO 124 hängengeblieben (selbst beim freundlichen Chinesesn kaum unter 12 € zzgl Versand)... Trennverstärker sind für mich aber noch ziemliches Neuland und Englisch auch mit Übersetzer nicht wirklich mein Freund (...gibt dann gerne schonmal ziemliches kaudawelsch)... Wäre der für den Zweck überhaupt das richtige Bauteil ? Muss der ISO 124 auf beiden Seiten zwingend mit der gleichen Spannungshöhe versorgt werden ? Reicht ein Spannungsteiler vor dem ISO 124 wenn meine Eingangssignale über den max 10V vom ISO124 liegen sollten ? Wenn die Spannungshöhe auf der High- und Lowside gleich sein müssen, benötige ich im ungünstigsten Fall 2 Spannungsteiler ? Einen um auf die max 3.3 Volt für den Teensy zu kommen, und einen zweiten um den Eingang am ISO 124 auf 10 V zu begrenzen ? (Im Vergleich zum Optokoppler PC817 könnte man den an der Lowside direkt mit 3.3 V beschalten und hätte gleich die benötigte Pegelanpassung). Wäre sonst noch was wichtiges bei der Verwendung des ISO 124 zu beachten ? Würde mich über Eure Tipps freuen !
Ralf F. schrieb: > ... ziemliches kaudawelsch beinahe: "... Kauderwelsch" > Nach einiger Rechererche bin ich beim recht teuren ISO 124 > hängengeblieben Für PWM-Signale sollte wohl ein simpler Optokoppler als Isolator funktionieren, falls sich die Frequenz im Rahmen hält und nicht gerade 16 Bit Genauigkeit gefordert wird.
https://www.ti.com/product/ISO124 Supply Range: ±4.5V to ±18V das gilt unabhängig für Ein- und Ausgangsseite. > Optokoppler der ist nicht linear, der ISO124 schon. > auf beiden Seiten zwingend mit der gleichen Spannungshöhe versorgt? in Figure 21. "Single-Supply Operation of the ISO124" ist der ISO124 mit einseitig positiver Versorgung gezeigt, es geht, aber dann funktioniert der Eingang nicht nahe GND. Mit einer Zenerdiode ist eine künstliche negative Versorgung gebildet. Und die Eingangsspannung muss unter der positiven Versorgung liegen, also für +10V am Eingang vielleicht +12V. Das ist im Datenblatt soweit ich sehe nicht genau spezifiziert.
Ralf F. schrieb: > (selbst beim freundlichen Chinesesn kaum unter 12 € zzgl > Versand)... Gibt es sogar für 4$. 100% quality! Was kann da schon schiefgehen? Für ~ den Preis bekommst du 2 ICs von Analog Devices mit icoupler und isopower: Der ADUM3190 ist ein analoger Isolationsverstärker, der ADUM5212 (oder 10 oder 11, unterschiedliche Datenrichtung) hat 2 Digitalkanäle UND liefert dir eine galvanisch getrennte Versorgung, mit der du den analogen Teil gleich mit versorgen kannst. Spannungsteiler brauchst du dazu. >Wäre der für den Zweck überhaupt das richtige Bauteil ? Wegen Preis und Stromversorgung und des ohnehin erforderlichen 2ten Bauteils für die digitalen Signale finde ich es nicht so optimal.
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Hallo zusammen, erstmal vielen Dank für Eure Infos ! @ Rainer W: egal ob kaudawelsch oder Kauderwelsch, - mit Übersetzern kommt da meistens ziemlicher Quark bei raus... meine Sensorsignale sind alle Unipolar. Der ADUM3190 scheint dann zumindest für mein Analog Signal die richtige Wahl zu sein. In Tabelle 8 im Datenblatt ist von weiteren verschiedenen Wellenformen die Rede : AC Voltage Bipolar Unipolar DC Voltage Hört sich fast so an als wenn der ADUM3190 dann vielleicht doch auch PWM / digital Signale verarbeiten könnte ? Bei den Versorgungsspannungen gibts im Datenblatt verschiedene Angaben: Unter dem Punkt Features und in Tabelle 9 werden 3 - 20 V angegeben, in Tabelle 7 stehen aber −0.5 V to +24 V . Nach welchen Angaben muss ich mich da richten ? Ich könnte also die Stromversorgung mit 2 x 3,3V aufbauen (zB durch 2 isolierte DCDC Wandler als singles supply) und hätte damit die Anpassung an Arduino / Teensy. Müsste aber dann mein Eingangssignal per Spannungsteiler um einen Faktor von 3,636 entsprechend runterteilen falls mein Eingangssignal zB bei 12 V liegen sollte. Im Teensy dann den Messwert um den gleichen Faktor erhöhen um auf den ursprünglichen Signalpegel zu kommen. Sind meine Überlegungen soweit richtig ? Tabelle 7: Input Voltages (+IN, −IN) = −0.5 V to +3.6 V Output Voltages REF OUT, COMP, REFOUT1 , EA OUT −0.5 V to +3.6 V, EA OUT2 −0.5 V to +5.5 V Output Current per Output Pin −11 mA to +11 mA BTW: Wieviel Strom braucht denn ein AnalogIn DigitalIn am Teensy Arduino um sicher schalten zu können ? Grüße
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Harry R. schrieb: > Ralf F. schrieb: >> (selbst beim freundlichen Chinesesn kaum unter 12 € zzgl >> Versand)... > Gibt es sogar für 4$. 100% quality! Was kann da schon schiefgehen? wo finde ich den denn für 4 € ?
Ralf F. schrieb: > Wäre der für den Zweck überhaupt das richtige Bauteil ? Da wäre das eigentliche Problem interessant. Warum willst du die digitalen PWM-Signale (da steckt die Information im Tastverhältnis, nicht in der Spannungshöhe) analog trennen? Und warum nimmst du nicht einfach einen Temperatursensor mit digitaler Schnittstelle? Ralf F. schrieb: > als wenn der ADUM3190 dann vielleicht doch auch PWM / digital Signale > verarbeiten könnte ? Das wäre aber schon Perlen vor die Säue geworfen.
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Ralf F. schrieb: > wo finde ich den denn für 4 € ? 4.03$ + ??, wohl nur USA https://www.aliexpress.us/item/3256806221234366.html 5.02€ + 0.60€ nach D https://de.aliexpress.com/item/1005005810216383.html nur Mut!
Ralf F. schrieb: > In Tabelle 8 im Datenblatt ist von weiteren verschiedenen Wellenformen Das ist die Isolationsfähigkeit. > Bei den Versorgungsspannungen gibts im Datenblatt verschiedene Angaben: > Tabelle 9 werden 3 - 20 V angegeben Dabei funktioniert das Teil wie beschrieben. Du kannst also z.B. einen ungeregelten 5V DC/DC-Wandler nehmen. > Tabelle 7 stehen aber −0.5 V to +24 V . Das sind die Werte, die das IC überlebt. Anders ausgedrückt: wenn du 3V verpolt (also -3V) oder +50V anlegst, ist das Teil wohl kaputt.
Christoph db1uq K. schrieb: >> Optokoppler > der ist nicht linear, der ISO124 schon. Dürfte für PWM nun wirklich von untergeordneter Bedeutung sein. PWM sollte digital sein.
Lothar M. schrieb: > Da wäre das eigentliche Problem interessant. > Warum willst du die digitalen PWM-Signale (da steckt die Informatiuon im > Tastverhältnis, nicht in der Spannungshöhe) analog trennen? > Und warum nimmst du nicht einfach einen Temperatursensor mit digitaler > Schnittstelle? Hallo Lothar, die Sensoren hängen alle an einer Kfz Motronik dran, die lassen sich nicht einfach austauschen ohne dadurch die Motronik einstellungen zu verändern. - Leider gibt die Motronik selber die Daten dieser Sesnoren aber nicht aus... Deshalb suche ich nach ner Möglichkeit zur galvanische Trennung. Ursprünglich war mal der Optokoppler PC 817 auch für die analogen Signale und als Levelshifter für Arduino / Teensy angedacht - hat sich aber für den analog Part nach Recherche erledigt. Der sollte aber dann mit PWM funktionieren können, auch wenn der wie beim vorliegenden 10er Fertigmodul am Eingang keine Spannung unterhalb von 3,9 V (bis 24V) verarbeiten kann. - Wäre dann beim PWM Signal ja egal wenns nur ums Tastverhältnis geht. Zudem kommt da auch bei mehreren OK schnell einiges an Stromverbrauch zusammen. Notfalls nehm ich den für PWM (und um Schalter digital abzufragen). Schön wäre ein OK Modul gewesen das als "all in One Lösung" sowohl analog als auch digital Signale von 0 - 3,3 / 5V verarbeiten kann (gibts als OK aber offenbar nicht ?). So bin ich dank eurer Tipps dann beim ADum 3190 gelandet.
Ralf F. schrieb: > die Sensoren hängen alle an einer Kfz Motronik dran, die lassen sich > nicht einfach austauschen ohne dadurch die Motronik einstellungen zu > verändern. Wozu denn überhaupt diese zwnghafte Wunsch einer galvanischen Trennung? Warum liest du diese auf den KFZ-GND bezogenen Werte dann nicht einfach direkt in deine ebenfalls auf KFZ-GND bezogene µC-Schaltung ein. Eine galvanische Trennung nimmt man nur, wenn man eine galvanische Trennung braucht. Weil bei dir alles auf KFZ-GND bezogen ist, hast du auch mit deinen Trennverstärkern im Grunde keine galvanische Trennung. Meine Schaltungen (im Tuning-Bereich) in KFZ funktionieren auf diese Weise tadellos. Und die Steuergeräte selbst haben ja auch keine galvanische Trennung. > Zudem kommt da auch bei mehreren OK schnell einiges an Stromverbrauch > zusammen. Das ist ein Pseudo-Argument. Welcher Stromverbrauch kommt denn da zusammen? Wenn du den richtigen OK nimmst, dann braucht der insgesamt weniger Strom als der ADuM3190. > Notfalls nehm ich den für PWM (und um Schalter digital abzufragen). Für Schalter, die ja auch auf KFZ-GND bezogen sind, brauchst du sicher keine galvanische Trennung.
Hallo Lothar, Am Beispiel des Temperaturfühlers der an der Motronik hängt, gehts darum den so anzuzapfen das dadurch nicht die Regelung der Motronik beeinträchtigt wird. - Insofern ist die Umschreibung "galvanische Trennung" von mir eigentlich unglücklich gewählt. Wenn es bessere / einfachere Möglichkeiten gibt an die Daten dieses Sensors heranzukommen würde ich dazu gerne mehr erfahren. Grüße
Ralf F. schrieb: > Am Beispiel des Temperaturfühlers der an der Motronik hängt, gehts darum > den so anzuzapfen das dadurch nicht die Regelung der Motronik > beeinträchtigt wird. Schon klar, aber wozu die Isolatoren? Ein normaler OP zur hochohmigen Ankopplung an das Signal würde ja auch ausreichen. Im ADuM ist ja schließlich auch so ein OP drin. > Wenn es einfachere Möglichkeiten gibt an die Daten dieses > Sensors heranzukommen würde ich dazu gerne mehr erfahren. Vermutlich reicht schon ein hochohmiger Spannungsteiler und ein Kondensator wie dort im Beitrag "Re: Attiny85 ADC Eingangswiderstand - wie hoch" ausführlich behandelt.
Lothar M. schrieb: > Ein normaler OP zur hochohmigen > Ankopplung an das Signal würde ja auch ausreichen. Und falls das Signal nicht fest auf GND bezogen ist und etwas "schwebt", nimmt man eine Instrumenten Verstärker (Instrumentation amplifier). Der hat 2 hochohmige Eingänge und wertet die Spannungsdifferenz aus.
> Schon klar, aber wozu die Isolatoren? Ich will nicht sagen das er hier unbedingt notwendig ist, aber es ist schon manchmal sinnvoll wenn man weniger Aerger mit Stoerungen haben will. Es gibt dafuer auch extra spezielle Isolatoren, Digital oder Analog, mit Verstaerker fuer Strom oder nicht, mit integriertem DCDC Wandler oder nicht. Zum Beispiel Skyworks Si88xx, Si892x Hier noch eine Anleitung zum selber basteln von analog: https://www.farnell.com/datasheets/1884376.pdf Vanye
Vanye R. schrieb: > Ich will nicht sagen das er hier unbedingt notwendig ist, aber es ist schon > manchmal sinnvoll wenn man weniger Aerger mit Stoerungen haben will. Es ist aber nicht sinnvoll, das nicht vorher untersucht zu haben. Meine Auto-Elektronik (im Tuning- und Detuningbereich) läuft wie alle die anderen Steuergeräte im Auto direkt auf das GND-Potential bezogen. Wenn man da die Masseverdrahtung richtig macht, dann geht das völlig ungestört. Oder andersrum: eine Entkopplung sorgt nicht dafür, dass ein undurchdachtes Design hinterher einfach gut ist. Denn wie gesagt: auch die Isolatoren brauchen auf er Eingangsseite einen Bezugspunkt. Üblicherweise ist das allseits vorhandene Masse. Ralf F. schrieb: > Am Beispiel des Temperaturfühlers der an der Motronik hängt Wie "hängt" der da dran? Welcher Sensor ist es denn? Gitbs dazu einen Typ oder irgendwelche Info? > Wenn es bessere / einfachere Möglichkeiten gibt an die Daten dieses > Sensors heranzukommen würde ich dazu gerne mehr erfahren. Kannst du die Sensorspannung mit dem Multimeter auch einfach gegen GND messen? Ist einer der beiden Sensoranschlüsse gegen GND immer auf einem festen Pegel? Wie würdest du denn den Isolationsverstärker an diesen Sensor anschließen?
erstmal vielen Dank für Eure Infos ! Lothar M. schrieb: > Wie würdest du denn den Isolationsverstärker an diesen > Sensor anschließen? Den Sensor muss ich mir am Fahrzeug bei besserem Wetter nochmal genau ansehen. Der ist 2polig. Ob ein Pol davon auch aufs Gehäuse vom Sensor (und damit auf Motormasse) geht wäre mal noch zu testen. Der andere Pol geht direkt aufs Motorsteuergerät. Dort würde ich dann zusätzlich den Isolationsverstärker anschließen wollen (wäre auch die einzige Möglichkeit). Grüße
Hallo Lothar, Lothar M. schrieb: > Ein normaler OP zur hochohmigen > Ankopplung an das Signal würde ja auch ausreichen. Im ADuM ist ja > schließlich auch so ein OP drin. also ein OP als Impedanzwandler an meinen Wassertemperatur Sensor ? Welcher OP als Impedanzwandler (LM 324 hätte ich noch ein paar) ? Kann ich da am Ausgang einfach einem Spannungsteiler nachschalten um auf die max 3.3V für den Teensy Eingang zu kommen, oder andere Lösung ? Grüße
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