Гальваническая развязка мегаомметр Опции

[schurup]

Делаю мегаомметр с измерительным напряжением до 2,5 кВ. В нём будет USB для подключения к компьютеру и разъём для заряда аккумулятора.
Как я понимаю по ГОСТу все элементы, кроме измерительных разъемов должны быть безопасны. Это значит, что и USB и разъем заряда надо делать
с гальваноразвязкой на несколько киловольт? Многие производители даже пишут в инструкции, что нельзя открывать даже отсек батареек во время
работы, что можно получить удар током от батареек.

[serj1979]

Делаю мегаомметр с измерительным напряжением до 2,5 кВ. В нём будет USB для подключения к компьютеру и разъём для заряда аккумулятора.
Как я понимаю по ГОСТу все элементы, кроме измерительных разъемов должны быть безопасны. Это значит, что и USB и разъем заряда надо делать
с гальваноразвязкой на несколько киловольт? Многие производители даже пишут в инструкции, что нельзя открывать даже отсек батареек во время
работы, что можно получить удар током от батареек.

Я бы сделал развязку по цифре: Схема измерения -> ADC(SPI) ->[ развязка ] - > (SPI)Микроконтроллер (serial) -> конвертер(serial/USB)
Для развязки взял микросхему семейства ADuM64xx, там и развязка по питанию и по сигналам.
Насчёт, что какие элементы должны стоять (напряжение пробоя) советую погуглить на тему гальванической развязки, большая часть вопросов уйдёт сама собой.

P.S. А зачем изобретать "велосипед"? В продаже есть уже готовые устройства (Е6-40 гуглиться сразу), что не устраивает?

[schurup]

Изобретаем "велосипед", потому что мы сами производители мегаомметров наподобие Е6-40. С USB особых проблем нет.
Больше вопрос с зарядным устройством. Не буду говорить в каком, но в одном из иностранных мегаомметров 12 Вольт от стандартного внешнего
адаптера внутри мегаомметра снова пропускается через изолированный DC-DC с немалой электрической прочностью, судя по тому, что трансформатор
залит компаундом. Я не понимаю, насколько это необходимо. У российских производителей я ни у кого такого не видел. А в иностранных либо
DC-DC, либо только батарейное питание, либо физически невозможно подключить разъем зарядки, пока прибор работает, сделана крышка, которая перекрывает
зарядное гнездо в рабочем положении.

[vladec]

По моему самое простое изолировать по USB, вот, например: http://www.analog.com/en/products/interfac...-isolators.html

[syoma]

либо физически невозможно подключить разъем зарядки, пока прибор работает, сделана крышка, которая перекрывает
зарядное гнездо в рабочем положении.

Я бы тоже так сделал - сдвигаемая крышка(можно даже внутри корпуса), которая либо открывает разъем для заряда, либо измерительные бананы. Видел такое где-то - крышка сама сдвигалась за счет механического нажатия при подключении банана и если в другой разъем что-то вставлено - все, ничего не подключишь, пока из другого разъема кабель не вытянешь.

[wim]

в одном из иностранных мегаомметров 12 Вольт от стандартного внешнего
адаптера внутри мегаомметра снова пропускается через изолированный DC-DC с немалой электрической прочностью, судя по тому, что трансформатор
залит компаундом.

В любом импульсном источнике питания есть токи утечки, хотя бы даже через паразитные емкости. Поэтому один импортный генератор высоковольтных импульсов (не буду говорить какой) приходилось включать в сеть через разделительный трансформатор. Можно предположить, что трансформатор залили компаундом как раз для минимизации токов утечки.

[schurup]

Насчёт сдвигаемой крышки согласен, что так делают и можно сделать. Но я хочу, чтобы мегаомметр мог одновременно заряжаться и работать,
как делает телефон или ноутбук. Получается в этом случае я обязан делать гальваническую развязку для гнезда заряда?

[gte]

Насчёт сдвигаемой крышки согласен, что так делают и можно сделать. Но я хочу, чтобы мегаомметр мог одновременно заряжаться и работать,
как делает телефон или ноутбук. Получается в этом случае я обязан делать гальваническую развязку для гнезда заряда?

Что будет без гальваноразвязки USB на полное напряжение если Вы подключите один из щупов прибора к заземлению и включите измерение? Тот же самый вопрос про зарядку.

[izerg]

Чем Вас не устраивает радиоканал в качестве развязки?
Bluetooth/Wi-Fi например?
Ставите на стороне прибора готовый модуль, со стандартным цифровым интерфейсом.
на стороне ПК - или штатный приемник (ноутбук) или тот же USB модуль приемник.

[schurup]

По радиоканалу не хочется чисто субъективно. Гораздо привычнее, когда видно что с чем соединено по проводу.
Еще в условиях, где мегаомметр применяется могут быть радиопомехи. По условию изоляция мегаомметра должна держать 7 кВ в течение минуты,
поэтому всякие ADUM1201 и прочие оптроны не подходят. Я решил на стороне компьютера поставить мост USB-UART FT232RL плюс мост UART-IRDA
MCP2120 и оптический приемопередатчик TFDU4101. А на высоковольтной стороне будет стоять опять же приемопередатчик и его уже можно
подключить напрямую к главному микроконтроллеру, поддерживающему IRDA, какому-нибудь MSP430. А вот на счёт изоляции разъёма питания
пока не знаю какой сделать трансформатор, чтобы он держал 7 кВ.

[izerg]

По радиоканалу не хочется чисто субъективно. Гораздо привычнее, когда видно что с чем соединено по проводу.

Ну все равно, дальше ставите IRDA...
Для индикации связи - пусть какой нить светодиод моргает

Еще в условиях, где мегаомметр применяется могут быть радиопомехи.

У BT диаппазон 2,4 ГГц, туда далеко не всякие индустриальные помехи доползают...
Из личного опыта - вполне успешно применяли связь BT между модулями, протокол ModBus, устройства на подвижном транспорте, и все это ездило под высоковольтной линией...
Помех там хватало, но работало вполне устойчиво. Какая скорость передачи данных нужна? сколько измерений в секунду?
Единственно что не понравилось у BT - долго начальное соединение устанавливается. Но, опять же - BT поддерживается практически всем что шевелится.

А вот на счёт изоляции разъёма питания пока не знаю какой сделать трансформатор, чтобы он держал 7 кВ.

Есть разъемы серийно применяемые для таких напряжений, тех же Keithley посмотреть, что они применяют.

Я решил на стороне компьютера поставить мост USB-UART FT232RL плюс мост UART-IRDA
MCP2120 и оптический приемопередатчик TFDU4101. А на высоковольтной стороне будет стоять опять же приемопередатчик и его уже можно
подключить напрямую к главному микроконтроллеру, поддерживающему IRDA, какому-нибудь MSP430.

USB-IRDA переходники готовые есть, зачем свой делать ?
Не совсем понятно, делается серийное изделие или одноразовое?
Если серийное - то зачем IRDA ? он давно умер

[schurup]

Прибор задумывается, как серийный. Снаружи будет USB, а внутри прибора гальваническая развязка через IRDA, т.е. один приемопередатчик и
второй на расстоянии сантиметра 3 от первого. И тут получается не совсем IRDA, а только физический уровень от него. Так хочу сделать потому что
нет доступных готовых оптопар в одном корпусе с напряжением пробоя 7кВ. Видел, кстати, в одном приборе так сделано.

[@Ark]

Прибор задумывается, как серийный. Снаружи будет USB, а внутри прибора гальваническая развязка через IRDA, т.е. один приемопередатчик и
второй на расстоянии сантиметра 3 от первого. И тут получается не совсем IRDA, а только физический уровень от него. Так хочу сделать потому что
нет доступных готовых оптопар в одном корпусе с напряжением пробоя 7кВ. Видел, кстати, в одном приборе так сделано.

ИК-канал - правильное решение для таких условий! И не слушайте ни кого...
Вам бы еще сделать, для питания изолированной части, пару: фонарь - фотоэлемент с нужными характеристиками...
Тогда бы и 7кВ были бы не предел...