Что считать гальванической развязкой., Вот в чем вопрос. Опции

[DpInRock]

Есть устройство, питаемое от импульсного ИП.
Носит звание " гальванически развязанного".
Заказчик потребовал измерять напряжение сети.
Пара мегомных резисторов (делитель) подключенные напрямую к 220 вольт лишат звание "гальванически развязанного" устройства в целом?
Может пара мегом и не считается вовсе за гальваническую связь?
(А других дешевых способов измерить 220 вольт с точностью до вольта так и не придумал).

[DpInRock]

Про развязку.
Одна очень знаменитая контора SiLabs использует в микросхемах сопряжения с телефонной линией два разделительных конденсатора 33 пикофарады.
Там чипсет из двух микросхем.
И они связаны между собой только двумя конденсаторами. По ним передается закодированный аналоговый сигнал и также получается питание (преобразовывают 1 Мгц несущей сигнала в энергию).

Так вот. Это у них ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ РАЗВЯЗКА (по даташиту). В свое время я спрашивал мужика из Силабс о возможности применения 100 пикофарадных конденсаторов. На что он ответил, что работать будет, но требований по безопасности выполнятся не буде (мол у них эти чипсеты стоят на кардиологических модемах, которые прям на человека лепят и по телефону с кардиоцентром соединяются).

Токо сейчас вспомнил. Чипсет si3050.

Все-таки конденсаторы являются развязкой, если токи маленькие. Выходит так.

---
А про схему с оптопарой. Наверное, это лучшее решение, если придумать процесс калибровки во время изготовления.
Например, подстроечный резистор около операционника. Надо будет подумать.

Сообщение отредактировал DpInRock - Jun 10 2008, 09:21

[Kuzmi4]

2 DpInRock - если токи маленькие - то зачем вам тогда вообсче развязываться ?
Да и кондёр - хреновая развязка - по переменке по нему много чего протечь может.

Как по мне - где аналог - нужно ставить трасформеры, а где цифры - опто - тогда всё будет нормально
Интересно выслушать есчё мнение по этому вопросу ...
Может есть где граничные случаи с хитрыми моментами ?

[=AK=]

Может есть где граничные случаи с хитрыми моментами ?

Как я уже упоминал, если сопротивление развязки больше, чем 100 МОм, то ни одна собака никогда не придерется, что развязка не гальваническая. Если мы резистор 440 МОм подключим к сети 220 В, то через него будет течь ток 0.5 мкА. Для задачи измерения, этого вполне достаточно. Дальше все просто, берем ОУ с малыми вх. токами (скажем, КМОП) и делаем на нем согласующее устройство, приводящее сетевое к виду, удобному для АЦП:



Все резисторы должны быть попарно согласованными, особенно R5 и R6. Именно с их помощью этот усилитель (вернее, "ослабитель", т.е. аттенюатор, с коэфф. усиления 0.47/220) становится способным работать при больших синфазных напряжениях (порядка 1 кВ).

[Herz]

Все резисторы должны быть попарно согласованными, особенно R5 и R6. Именно с их помощью этот усилитель (вернее, "ослабитель", т.е. аттенюатор, с коэфф. усиления 0.47/220) становится способным работать при больших синфазных напряжениях (порядка 1 кВ).

Почему особенно R5 и R6? И как бы Вы оценили точность и стабильность работы такого "ослабителя"?

[rv3dll(lex)]

Если мы резистор 440 МОм подключим к сети 220 В,

страшно подумать что это за резистор такой

рукой взял и можно смело выбрасывать.
его при пайке надо держать пинцетом , который неделю держать в чистом спирте и не дышать - интересно как можно такие вещи ещё и сделать одинаковые

как то видел несколько резисторов по гигаому в ионизаторе воздуха - была такая мода в семидесятых.
через них с умножителя на проволоку шло которая в комнате висела
транса там небыло. так то место где они стояли было какойто гадостью залито

я подозреваю что такие резисторы получаются когда на заводе забывают напылить резистивный слой

[=AK=]

Почему особенно R5 и R6? И как бы Вы оценили точность и стабильность работы такого "ослабителя"?

Потому что, в силу наименьшего номинала из всех обозначенных, их несогласованность оказывает максимальное влияние на подавление синфазной помехи.

Про "стабильность" вопрос странный. Это обычный дифференциальный усилитель. Насколько стабилен обычный дифф. усилитель, настолько стабилен и этот. Малые кондеры (по 10...100 пик), обычно включаемые в дифф. усилителях параллельно R3 и R4, не показаны сознательно, чтобы не затуманивать схему общеизвестными деталями реализации.

С точностью вопрос более интересный. Основная погрешность вылезет из-за неполного подавления синфазного напряжения. А величина этого подавления определяется точностью попарного согласования резисторов, особенно R5 и R6. Соответственно, точность будет в значительной степени зависеть от условий эксплуатации.

1. Если вторичная цепь всегда заземлена, то синфазное будет всегда равно половине сетевого. Из-за этого его влияние - всего лишь константа, которая устранится начальной калибровкой (которая так или иначе все равно нужна). То есть, после калибровки точность измерения будет определяться точностью АЦП и дрейфом ОУ.

2. Если вторичная цепь всегда болтается в воздухе незаземленная, то в идеале синфазное должно быть равно нулю, но на практике будет зависеть от величин утечек на землю. Значит, помимо перечисленных в п.1 добавится погрешность, связанная с синфазным, дрейфующим в каких-то небольших пределах.

3. Если вторичная цепь то болтается в воздухе, то, после подключения к внешним устройствам, становится заземленной, то синфазное в процессе эксплуатации скачет от 0 до половины сетевого, и калибровкой это не устранить. Тогда есть 2 пути:
-- Тупо использовать как можно более точные пары резисторов. Например, пары, подобранные с точностью 0.01% примерно настолько и задавят синфазу. То есть, от 110 В останется 11 мВ, что все равно не так уж мало.
-- Мерять само синфазное и "вычитать" его в нужной пропорции (известной по результатам калибровки) из измеренного. Для этого понадобится еще один ОУ и еще один канал АЦП.

страшно подумать что это за резистор такой

рукой взял и можно смело выбрасывать.
его при пайке надо держать пинцетом , который неделю держать в чистом спирте и не дышать - интересно как можно такие вещи ещё и сделать одинаковые

В мои детские годы такие резисторы не были редкостью. Выглядели они как стеклянная трубочка (колба) с проволочными выводами с двух сторон. Резистивный слой был нанесен внутри колбы. Руками за нее можно было браться, поскольку колбочка была довольно длинная. Вы же, небось, не боитесь хвататься руками за изолирующие промежутки на печатной плате, которые отделяют сеть от низковольтных цепей?

[DpInRock]

Тут резистор на 220 Мом. Интересно скока стоит. 5%.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[=AK=]

Тут резистор на 220 Мом. Интересно скока стоит. 5%.

До 1.5 ГОм точностью до 0.5%
http://www.vishay.com/resistors-discrete/list/product-52014/
http://www.vishay.com/resistors-discrete/list/product-52015/

[rv3dll(lex)]

В мои детские годы такие резисторы не были редкостью. Выглядели они как стеклянная трубочка (колба) с проволочными выводами с двух сторон. Резистивный слой был нанесен внутри колбы. Руками за нее можно было браться, поскольку колбочка была довольно длинная. Вы же, небось, не боитесь хвататься руками за изолирующие промежутки на печатной плате, которые отделяют сеть от низковольтных цепей?

я о балансе и точности ничего не говорю

о какой точности можно говорить если при касании рукой или попадании инородных вещей на колбу пыли там всякой сопротивление может измениться на 1 процент

речь не о том, что цепь станет опасной а о том, что точность недостижимой

это примерно тоже самое что конденсатор К10-17 1пф припаянный с трёхсантиметровыми ногами

[=AK=]

о какой точности можно говорить если при касании рукой или попадании инородных вещей на колбу пыли там всякой

То есть, электрометрических усилителей, по-вашему, не существует? Или все-таки они существуют, но требуют определенной культуры производства, которая кажется недостижимой радиолюбителям с вечно немытыми руками?

[rv3dll(lex)]

То есть, электрометрических усилителей, по-вашему, не существует? Или все-таки они существуют, но требуют определенной культуры производства, которая кажется недостижимой радиолюбителям с вечно немытыми руками?

не за 50 рублей которые стоит трансформатор!!!!!!

ко всему прочему если там ещё чтото греется внутри надо сделать так, чтобы всё это грелось равномерно иначе перегрев на 30 градусов одного из элементов делителя уже существенно снизит точность.
ну и точность исполнения есттественно

[DpInRock]

На самом деле идея тоже неплохая. Но вот стремная.
С оптопарами как-то надежнее выглядит. Хотя и не так точно.
А трансформатор - дорого.
Вижу пока два решения - контроллер и оптопары. С контроллером проще. конечно. Но геммор с программированием при сборке. А с оптопарами надо калибровать...

[=AK=]

Вижу пока два решения - контроллер и оптопары. С контроллером проще. конечно. Но геммор с программированием при сборке. А с оптопарами надо калибровать...

Самое точное и дешевое решение - ПНЧ на базе релаксатора, примерно такой, как я рисовал ранее. Но вместо динистора придется сделать разрядную цепь с более стабильным порогом срабатывания. А для линейности надо будет обеспечить постоянное время разряда t, причем должно выдерживаться соотношение t=RC, где R - сопротивление разрядной цепи, С- емкость накопительного конденсатора. Если будет обеспечена нужная линейность и стабильность ПНЧ, то заданная точность обеспечивается простым выбором времени интегрирования. Не вижу проблем, почему бы таким способом не получить точность порядка 0.1%

[DpInRock]

О! Такое - мимо меня на высокой скорости. Я в аналоговой технике ничего не смыслю. В такой степени. Нет старой закваски русского инженера.

Сообщение отредактировал DpInRock - Jun 10 2008, 16:49

[Andreas1]

О! Такое - мимо меня на высокой скорости. Я в аналоговой технике ничего не смыслю. В такой степени. Нет старой закваски русского инженера.

Тогда AD7740, кварц и оптрон. В пару баксов можно уложиться и точность обеспечить легко. АК правильно толкает в сторону ПНЧ: просто и точно.