Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: FAQ: защита дискретных и аналоговых входов, Выборка из истории форума
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Rst7
Хотелось бы обратить внимание на еще одни возможные грабли. Связаны они с тем, что у контактов есть такие параметры, как минимальный коммутируемый ток и минимальное коммутируемое напряжение. Если напряжение на разомкнутом выключателе ниже порога, то возможно, что выключатель не замкнется - не произойдет разрушение пленки окисла на контактах. Недостаточный ток в цепи контроля аналогично может привести к неустойчивому контакту.

Пример - широкораспространенный пожарный извещатель ИП103–1В (хоть и прошлый век, а на резервуары с нефтепродуктами его продолжают ставить). У него минимальный коммутируемый ток 50мА, а минимальное напряжение - 6В.
gte
Цитата(Rst7 @ Apr 22 2014, 14:35) *
Хотелось бы обратить внимание на еще одни возможные грабли. Связаны они с тем, что у контактов есть такие параметры, как минимальный коммутируемый ток и минимальное коммутируемое напряжение. Если напряжение на разомкнутом выключателе ниже порога, то возможно, что выключатель не замкнется - не произойдет разрушение пленки окисла на контактах. Недостаточный ток в цепи контроля аналогично может привести к неустойчивому контакту.

Верно. граничный ток 10-20 мА. К сожалению, практически все современные промконтроллеры имеют ток ниже 10 мА и для соблюдения тех требований приходится использовать более дорогостоящие реле и блок. контакты.
Для тех элементов, которые заменить не удается приходится ставить промежуточные реле. К счастью, иметь дело с контактами на 50 мА не приходимось.

Цитата(=AK= @ Apr 22 2014, 13:50) *
И что это доказывает, окромя того, что "кто в лес, кто по дрова"?

Это доказывает, что порог переключения у всех трех известных производителей не превышает 15В, а точнее плавает в пределах 5В-15В в зависимости от экземпляра.
Цитата
Консервативный Сименс имеет входное сопротивление 3.4 кОм, помехоустойчивость примерно 50 мВт, а рассеивает порядка 170 мВт на канал. При плохом раскладе модуль на 32 канала должен рассеять порядка 6 Вт, что технически реализуемо, однако срок жизни контроллера сокращает. Поскольку, как известно сведущим людям, увеличение температуры на каждые 6 градусов снижает продолжительность жизни электронных изделий в два раза.

Любая контрукция это компромис. Производитель выбирает между надежностью и ценой. А на продолжительность, в пределах нормированных для Симатика температур, сказались бы только не соответствующие электролиты.
Цитата
Вполне может быть, что Модикон, будучи основоположниками и изобретателями ПЛК, понимают в дискретных вводах несколько больше, чем Сименс, а потому поставили вместо помехогасящих резисторов источники тока, как я рисовал выше.

Видимо все таки в Шнейдере не все "допонимают", раз верхний порог 11В сделали. Самый низкий из рассмотренных.
=AK=
Цитата(gte @ Apr 22 2014, 21:36) *
Это доказывает, что порог переключения у всех трех известных производителей не превышает 15В, а точнее плавает в пределах 5В-15В в зависимости от экземпляра.

Они прямым текстом пишут, что входы в этих модулях соответствуют IEC-61131-2, потому и характеристики оттуда, табл.9. А то, что вы закупаете именно такие модули, ничего не доказывает. Производят-то они разные модули, в том числе и не соответствующие этому старинному стандарту.

Цитата(gte @ Apr 22 2014, 21:36) *
Видимо все таки в Шнейдере не все "допонимают", раз верхний порог 11В сделали. Самый низкий из рассмотренных.

Например, из соображений частичной (по факту) совместимости с источниками питания контактов 12В. Я выше приводил пример дискретного ввода, который берет три диапазона дискретных сигналов ГСП, 12В, 24В и 48В, у него вообще порог должен быть 8.6 В.

И не размахивайте Шнайдером как флагом, это не инженеры, а всего лишь французские финансисты, которые скупают "электрические" компании по всему миру. Вот Модикон - это имя. А Шнайдер - так, бессмысленная этикетка. Это я как бывший работник Шнайдера говорю.
Herz
Цитата(=AK= @ Apr 22 2014, 15:46) *
Вот Модикон - это имя.

Да. Гугл тоже его знает.
А вообще, Modicon ведь Шнайдеру и принадлежит.
Вы, как бывший работник Шнайдера, не можете этого не знать. Как же их противопоставлять?
=AK=
Цитата(Herz @ Apr 23 2014, 03:25) *
Как же их противопоставлять?

Модикон - это имя, это школа. Это фирма, которая создала первые ПЛК в 1968 году. А Шнайдер - это торгаши, которые купили и Модикон, и много кого еще. И приляпали на каждую из них свою этикетку сбоку. Потому что покупали часто даже не столько фирму, сколько торговую марку, имя. Вот, к примеру, когда нашу фирму купили, тут же заводы закрыли и все производство перевели в Китай. Торговая марка осталось прежней, а качество - нет.

Поэтому ссылаться на то, что "в Шнайдере знают" не имеет особого смысла. Шнайдер - это конгломерат, какие-то фирмы Шнайдера кое-что знают, а какие-то ничем не отличаются от обычных чайников.
Voldemari4
Цитата
входном помехогасящем резисторе 4.3к
Добрый день, нужен совет от профессионалов, вот изучаю схему от BECK. Объясните пожалуйста почему этот резистор является помехогасящим. Потому что шунтирует вход от наносекундной помехи? Так же не понимаю зачем нужен резистор на землю 10к, может он вместе со вторым 4к3 образуют делитель который корректирует уровень входного сигнала? Остальное вроде бы понятно: второй 4к3 ограничивает ток помехозащитного стабилитрона 2.2, дальше ФНЧ из 10к и 2.2 нФ, на входе диод для защиты от неправильной полярности.
=AK=
Цитата(Voldemari4 @ May 6 2014, 22:21) *
Объясните пожалуйста почему этот резистор является помехогасящим. Потому что шунтирует вход от наносекундной помехи?

К наносекундным помехам он не имеет отношения. Он гасит низкочастотные помехи, которые наводятся на провод, соединяющий вход с датчиком (контактом). Когда контакт разомкнут, на этот длинный провод наводятся помехи. Эти помехи надо как-то гасить, иначе из-за них возможны ложные срабатывания.

Цитата(Voldemari4 @ May 6 2014, 22:21) *
Так же не понимаю зачем нужен резистор на землю 10к, может он вместе со вторым 4к3 образуют делитель который корректирует уровень входного сигнала?

Отчасти да. Однако гораздо важнее хоть как-то притянуть вход ТШ к земле. Его нельзя оставлять болтающимся в воздухе. Вот они и притянули, заодно делитель сделали.

Цитата(Voldemari4 @ May 6 2014, 22:21) *
Остальное вроде бы понятно: второй 4к3 ограничивает ток помехозащитного стабилитрона 2.2, дальше ФНЧ из 10к и 2.2 нФ, на входе диод для защиты от неправильной полярности.

Там два стабилитрона, Z4.7 и Z2.7. Первый, на 4.7В, вкупе с делителем и ТШ, обеспечивает заданный порог срабатывания схемы, "на глазок" это порядка 7 В. Второй, на 2.7В, защищает вход ТШ от перенапряжений.
implex
Тоже возникло желание освоить дискретный вход. Объясните, пожалуйста, какие элементы и в какой зависимости влияют на порог срабатывания по току и напряжению в этой схеме:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Конечная цель организовать счетчик моточасов компрессора. Сухой контакт будет браться с блок-контакта пускателя. Имеет ли право на жизнь идея загрубить порог срабатывания дискретного входа, к примеру, до 100мА, но греть воздух не все время, а 5мс один раз в секунду т.к. такой задержки достаточно для моей цели? Добавить в цепь питания контакта транзистор, открывать его контроллером и считывать состояние на входе.
Слесарь
Цитата(Igor.Kh @ Apr 15 2014, 21:46) *
Хочу разобраться в схемотехнике дискретных входов цифровых устройств.


Мажоритарный детектор.
Меджикивис
Цитата(implex @ Jun 27 2014, 19:24) *
Конечная цель организовать счетчик моточасов компрессора. Сухой контакт будет браться с блок-контакта пускателя. Имеет ли право на жизнь идея загрубить порог срабатывания дискретного входа, к примеру, до 100мА, но греть воздух не все время, а 5мс один раз в секунду т.к. такой задержки достаточно для моей цели? Добавить в цепь питания контакта транзистор, открывать его контроллером и считывать состояние на входе.
Простите, что-то не уловил, кокое отношение эта схема имеет к счетчику моточасов? Не понял, что будет открывать контроллер и зачем нужно подогревать воздух.
Может быть мне стоило промолчать, но уж очень интересно стало, что же имеет ввиду implex.

implex
Информация о состоянии компрессоров (включен/выключен) будет браться с блок-контактов пускателей, которые будут находиться в 20-30м от счетчика, просто подтянутый резистором вход микроконтроллера и сухой контакт в 20-30м мне кажется работать не будет. Вот я и подумал применить схему дискретного входа.
Цитата(Меджикивис @ Jun 28 2014, 13:33) *
Не понял, что будет открывать контроллер и зачем нужно подогревать воздух.

А это я о том, что мне не нужно опрашивать этот сухой контакт с частотой 1кГц, достаточно и 1 Гц. Подавая питание непосредственно перед опросом входа, а не постоянно, можно сэкономить рассеиваемую энергию шунтирующим резистором и схему дискретного входа настроить на срабатывание от большего тока тем самым увеличить порог мощности помехи от которой сработает вход.
Меджикивис
Цитата(implex @ Jun 28 2014, 13:35) *
Информация о состоянии компрессоров (включен/выключен) будет браться с блок-контактов пускателей, которые будут находиться в 20-30м от счетчика, просто подтянутый резистором вход микроконтроллера и сухой контакт в 20-30м мне кажется работать не будет.
Работать будет, но в промышленных условиях возможно довольно нестабильно и рисковано выгоранием контроллера при авариях.

Цитата(implex @ Jun 28 2014, 13:35) *
Вот я и подумал применить схему дискретного входа.
В производственных конструкциях обыкновенно применяют гальваническую развязку. Я убедился многократно, что это и правда имеет много плюсов.

Цитата(implex @ Jun 28 2014, 13:35) *
А это я о том, что мне не нужно опрашивать этот сухой контакт с частотой 1кГц, достаточно и 1 Гц. Подавая питание непосредственно перед опросом входа, а не постоянно, можно сэкономить рассеиваемую энергию шунтирующим резистором и схему дискретного входа настроить на срабатывание от большего тока тем самым увеличить порог мощности помехи от которой сработает вход.
Если в схеме есть свободный контакт, то я бы посоветовал использовать оптрон. Его вход можно шунтировать простым резистором для увеличения порога срабатывания по току, и никаких особенных хитростей и проблем.


implex
Просто как бы не было стыдно, но это 100% обо мне:

Цитата(=AK= @ Apr 20 2014, 01:48) *
Я даже догадываюсь, "откуда ноги растут": открыл ламер даташит на оптрон, увидел, что его типовые характеристики определены при токе 10 мА, и в мозгу у него пропечаталось "оптрон сработает при токе через светодиод 10 мА". А то, что транзисторный оптрон - это аналоговый прибор, имеющий довольно линейную передаточную характеристику в широком диапазоне токов, ему в голову до поры до времени не приходит. Влепит такой ламер в качестве нагрузки фототранзистора 100 кОм, а потом будет удивляться, почему его дискретный ввод изредка проглючивает даже при невысоком уровне помех.

Вдобавок ко всему, для наносекунтных помех эта схема полупрозрачна. Для защиты от них входной резистор должен быть разделен на два, один в цепи анода светодиода, второй - в цепи катода. Ну и, напоследок, автору еще предстоит убедиться на собственном опыте, какие интересные глюки возникают в оптронных схемах, где светодиод "висит в воздухе", не зашунтированный ни резистором, ни конденсатором. Даже коротких проводников на ПП хватает, чтобы "словить из воздуха" достаточно помех для "подсветки" фототранзистора.


Вот и подумал до светодиода оптрона влепить еще и схему дискретного входа. Или для применения оптрона есть другие решения? Почему-то кажется что шунтирование светодиода резистором и кондером не все что можно применить. Шунтирование светодиода резистором по моему пониманию не точная установка порога срабатывания по току.
Меджикивис
Цитата(implex @ Jun 28 2014, 16:09) *
Шунтирование светодиода резистором по моему пониманию не точная установка порога срабатывания по току.
А зачем там точная? Вы же состояние контакта определяете, как я понимаю? Либо замкнут, либо разомкнут; разница в 100 мА.

Цитата(implex @ Jun 28 2014, 16:09) *
Почему-то кажется что шунтирование светодиода резистором и кондером не все что можно применить.
Не всё. Его еще можно шунтировать обратным диодом (против отрицательных выбросов). Но если уже есть резистор, и он для выбранного тока довольно низкоомный, то через него и отрицательные выбросы практически задавятся, я поэтому и не стал об этом говорить.

Вообще, если речь идет об условиях производства, а не комнатной конструкции, внимание надо обратить совсем на другое!
Во время моей бытности на заводе, мне пришлось видеть разные ситуации - бывало монтажники вставляли не те кабеля и не туда; бывало что-то где-то закорачивало или отрывалось; короче, гораздо больше случаев, чем можно ожидать, где без гальванической развязки весь шкаф управления горел бы.

Так что, если Вы будете контролировать не один вход, и пускатели находятся в разных шкафах (возможно даже в разных помещениях), всегда надо предполагать, что где-нибудь электрики или кто еще, что-то оторвет и вставит не туда, вплоть до появления 380В друг относительно друга на разных входах.
Так что, Вы сделаете хорошо, если входы будут развязаны не только от контроллера, но и друг от друга. Но где взять столько источников подпитки для оптронов? Можно использовать что-нибудь вроде этого.
Но в любом случае, опасности от нештатных и аварийных ситуаций гораздо существеннее, чем нестабильность от наводок, у Вас же практически постоянный ток; Вы разве наносекунды ловите sm.gif


gte
Цитата(implex @ Jun 28 2014, 20:09) *
Шунтирование светодиода резистором по моему пониманию не точная установка порога срабатывания по току.

У Вас есть входной ток, ток нагрузки транзистора оптопары и коэффициент передачи оптопары, рабочий диапазон температур. При увеличении входного тока в какой то момент выходной ключ перейдет из одного состояния в другое. Подайте линейный сигнал в симуляторе и посмотрите.

Основная проблема даже не в том, что момент перехода размыт, а в том, что оптопары имеют большой разброс по коэффициенту передачи. Для единичного входа Вы можете настроить более точно, в серии надо разброс учитывать.
Кроме того, перед оптопарой дискретного входа стоит поставить пороговый (по напряжению) элемент(ы). Он может включать светодиод. Перед оптопарой я еще ставлю транзисторный ключ для фиксации максимального тока через оптопару.

Необходимо еще определиться с максимальными допустимыми значениями входного напряжения для дискретного входа, учесть возможность переполюсовки.
Меджикивис
Цитата(gte @ Jun 29 2014, 07:25) *
Кроме того, перед оптопарой дискретного входа стоит поставить пороговый (по напряжению) элемент(ы). Он может включать светодиод.
Тогда надо еще систему защиты входа этого порогового элемента. Ad adsurdum!
Просто использовать не транзисторный или диодный оптрон (хотя я и таким бы не погнушался), а со встроенным ЛЭ, как 293ЛП1, если уж прямо так сильно хочется резкого перехода. (Хотя непонятно зачем он нужен, если управление - уже нормальным контактом, а не каким-то размытым аналогом).

Цитата(gte @ Jun 29 2014, 07:25) *
Перед оптопарой я еще ставлю транзисторный ключ для фиксации максимального тока через оптопару.
В данном случае нет необходимости: эту задачу выполнит источник, подпитывающий светодиод оптрона.
=AK=
Цитата(Меджикивис @ Jun 29 2014, 04:39) *
А зачем там точная? Вы же состояние контакта определяете, как я понимаю? Либо замкнут, либо разомкнут; разница в 100 мА.

Раз вы задаете такие вопросы, советую вам перечитать тред с начала, чтобы понять, о чем вообще идет речь.

Цитата(implex @ Jun 29 2014, 01:39) *
Вот и подумал до светодиода оптрона влепить еще и схему дискретного входа. Или для применения оптрона есть другие решения?

Нет других решений. В любом случае это схема дискретного ввода, как вы ее ни собирайте. Только одни схемы имеют низкую помехоустойчивость, другие - высокую, в этом разница.

Цитата(implex @ Jun 28 2014, 04:54) *
Объясните, пожалуйста, какие элементы и в какой зависимости влияют на порог срабатывания по току и напряжению в этой схеме:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Резистор R3 задает величину помехогасящего тока, для R3=330 Ом это будет 0.6V/330 = 18 мА.
Порог срабатывания по напряжению задается порогом триггера Шмитта (при 3.3В питания это примерно 2В), деленного на коэфф. передачи аттенюатора R4,R6, в сумме это примерно 3 В. К этому надо прибавить напряжение стабилитрона D3, что даст порог срабатывания по напряжению примерно 7.7 В.

Цитата(implex @ Jun 28 2014, 04:54) *
Конечная цель организовать счетчик моточасов компрессора. Сухой контакт будет браться с блок-контакта пускателя. Имеет ли право на жизнь идея загрубить порог срабатывания дискретного входа, к примеру, до 100мА, но греть воздух не все время, а 5мс один раз в секунду т.к. такой задержки достаточно для моей цели? Добавить в цепь питания контакта транзистор, открывать его контроллером и считывать состояние на входе.


Порог 100 мА - это, пожалуй, перебор. На мой взгляд, достаточно иметь порог порядка 20...50 мА.

Идея не держать нагрузку (источник тока) в схеме дискретного ввода все время включенной, а включать ее за несколько миллисекунд до момента опроса, это весьма здравая идея. Добавлять дополнительный транзистор необязательно, в имеющейся схеме все есть. Достаточно отсоединить верхний конец R3 и подавать на него сигнал от контроллера.
Dubov
Собираюсь использовать АЦП AD7606. В задаче оцифровки сигнала напряжения промышленной сети (RMS 380В - номинальное заначение). Озадачился расчётом входных цепей. Понятно что это будет делитель. Непонятна конечная схемотехника этого делителя с учётом необходимых защит.
Например, здесь http://cxem.net/beginner/beginner108.php на рис.12 показана защита от перенапряжения с помощью двух диодов, в даташите на AD7606 есть упоминание о "Analog Input Clamp Protection" из чего, как я понял, можно сделать вывод, что защита от перенапряжения встроена в АЦП и схема на внешних диодах не нужна.
Какие ещё средства защиты входов часто применяются?
Понимаю, что для того чтобы понять какие защиты ставить - нужно понятть какие помехи могут быть. Вот тут тоже плохо ориентируюсь. Прошу тех кто знает - подскажите источники информации по данной проблематике(госты, рекомендации).
Пока схема такая: 1кОм резистор в каждом плече канала АЦП и 100пФ конденсатор в паралель входу АЦП (как в даташите). Номинал конлденсатора не был расчитан (подсмотрел в одной схеме), так как непонятно чем руководствоваться при выборе номинала.
Plain
Делитель, нижний резистор шунтировать ограничителем от SMBJ12CA и выше, с него на вход АЦП через резистор 1 кОм (для соблюдения паспортных 10 мА в моменты ограничения напряжения). Все ограничители должны хорошо опираться на большую площадь общего провода, а подчёркнутое означает, что ограничитель должен быть однозначно между внешней средой и входом схемы, а не где-то сбоку проводочком для галочки, например.
Dubov
Скажите, в моём случае делитель должен быть симметричным(три резистора) или достатачно делителя из двух резисторов? Разве не должен быть SMBJ12CA симметричным?
Применяются ли в подобных схемах варисторы и насколько они необходимы?
Plain
А в паспорт заглянуть? SMBJ12CA двуполярный, а однополярный — это SMBJ12A. И входы Вашего АЦП несимметричные — какие ещё три резистора?

Варисторы, дополнительно к ограничителям, нужны для поглощения больших энергий, т.е. надо знать длину кабеля и на сколько посторонний может его "подбросить".
ДЕЙЛ
Цитата(Dubov @ Oct 6 2014, 20:41) *
Собираюсь использовать АЦП AD7606. В задаче оцифровки сигнала напряжения промышленной сети (RMS 380В - номинальное заначение). Озадачился расчётом входных цепей. Понятно что это будет делитель. Непонятна конечная схемотехника этого делителя с учётом необходимых защит.

В каких пределах меняется напряжение?
Будем считать, что плюс-минус 20%

Я сильно не мудрил бы с делителями, а поставил бы понижающий трансформатор перед входом АЦП, если он биполярный. Если однополярный, то сигнал со вторичной обмотки просуммировал бы с постоянным напряжением и подал бы на АЦП. Если в реальном времени оцифровывать не нужно, т.е. не нужно следить за формой синуса, то можно применить пиковый детектор. Ну и при применении разделительного понижающего трансформатора безопасность повышается - если где-то на плате коротнёт или пробьёт, то прибор не покалечит пользователя.

В прилепленном рисунке схема, которую сам реализовывал для такого дела в случае однополярного АЦП(МК Atmega32).
Применял двухполярное питание +6В..-6В, от которого питал повторитель. От этого же источника питал стабилизатор +5В, но включал так, как показано на схеме, т.е. схема стабилизатора и МК не использует и не видит среднюю точку. Подстроечный резистор нужно выставить так, чтобы на входе АЦП была половина опорного напряжения при отсутствии сигнала на входе (в моём случае 2.5В было). Размах сигнала должен вписываться в пределы от 0 до опорного(5В), с этим понятно. Регулируется этот размах коэффициентом трансформации или коэффициентом усиления усилителя.

Ещё нужно на вход АЦП поставить обычную защиту из двух диодов.
Herz
Цитата(ДЕЙЛ @ Oct 7 2014, 16:09) *
В прилепленном рисунке схема, которую сам реализовывал для такого дела в случае однополярного АЦП(МК Atmega32).

Это нехорошая схема, не учите плохому... biggrin.gif
Dubov
Цитата(ДЕЙЛ @ Oct 7 2014, 17:09) *
Ещё нужно на вход АЦП поставить обычную защиту из двух диодов.

Мне кажется, что в случае AD7606 такая защита не нужна. rolleyes.gif

Цитата(Plain @ Oct 7 2014, 00:15) *
Варисторы, дополнительно к ограничителям, нужны для поглощения больших энергий, т.е. надо знать длину кабеля и на сколько посторонний может его "подбросить".

нашёл документ в тему http://eewiki.ru/wiki/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D...A0_51317.4.2-99

Если задаться степенью жесткости испытаний 4. Как это повлияет на схемотехнику аналогового входа (применительно к АЦП) ? Наверняка есть подводные камни. Хоется услышать практиков.
Plain
Мнение по-прежнему то же самое — почитать, наконец, паспорт. Непонятны Ваши трудности с этой процедурой.
Dubov
Хорошая статья:
http://www.kit-e.ru/articles/powerel/2006_5_124.php


для сглаживания фронтов микросекундных и наносекундных импульсов применяют два звена ФНЧ. Почитав статью, разродился схемой (см. ниже). Резисторы 1кОм и конденсаторы 47пФ образуют ФНЧ для сглаживания наносекундных импульсов.

Конструктивная критика приветствуется.

p.s. на схеме отсутствует ФНЧ для микросекундных помех. Планирую добавить его после ФНЧ наносекундных помех (сразу перед конденсатором 47нФ) и состоять он будет из двух индуктивностей по 3,67мГн и двух конденсаторов 68нФ.
ДЕЙЛ
Цитата(Herz @ Oct 7 2014, 18:41) *
Это нехорошая схема, не учите плохому... biggrin.gif

Она работает в двух приборах - металлоискатель и расходомер при условии, что сигнал находится в линейной области работы операционника и питание не плавает. Очень интересно почитать комментарии по поводу этой схемы. Какие в ней подводные камни?
Plain
Цитата(Dubov @ Oct 7 2014, 22:07) *
на схеме отсутствует ФНЧ

Кашу маслом вроде и не испортишь, но есть разумные компромиссы, например, в данном АЦП уже есть какой-то фильтр. Нам в подобных цепях хватает такого, и подобного выпускается много всякого разного.
Herz
Цитата(ДЕЙЛ @ Oct 7 2014, 22:19) *
Она работает в двух приборах - металлоискатель и расходомер при условии, что сигнал находится в линейной области работы операционника и питание не плавает. Очень интересно почитать комментарии по поводу этой схемы. Какие в ней подводные камни?

Пока повезло. rolleyes.gif
Недостатков сразу несколько.
Во-первых, вход повторителя ничем не зщищён и металлоискатель жив, пока Вы не решили поискать вблизи какого-нибудь сварочного аппарата. Для измерений в сети такое упрощение недопустимо: первый мало-мальски высоковольтный импульс, пройдя через трансформатор, угробит ОУ. Нужен, как минимум токоограничительный резистор между трансформатором и неинвертирующим входом. Лучше - ФНЧ, ещё лучше ФНЧ+ограничитель.
Во-вторых, входной сигнал у Вас отсчитывается относительно корпуса (земли, средней точки питания ОУ), а измерение АЦП - относительно минусового проводника питания, которое имеет право шуметь и плавать, как ему вздумается. Не думаю, что питание у Вас прецизионное, да и ни к чему это.
В-третьих, смещение, связанное с неточностью питания, Вы пытаетесь отрегулировать подстроечным резистором, но это плохая идея потому, что меняется одновременно и коэффициент передачи. Другими словами, выставив напряжение на выходе повторителя в отсутствие сигнала на середину шкалы АЦП, Вы понятия не имеете о том, какое же входное напряжение соответствует его полной шкале. Можно измерить и учесть, но до следующей регулировки...
В-четвёртых, стабилизатор 5В для АЦП или МК - это, конечно правильно, но недостаточно. АЦП нужен ИОН, ведь измерения в данном случае не ратиометрические, когда в качестве опорного можно использовать общее питающее для МК, его АЦП и измерительного моста (или делителя).
ДЕЙЛ
Цитата(Herz @ Oct 8 2014, 20:11) *
Пока повезло. rolleyes.gif
Недостатков сразу несколько.
......

Согласен с перечисленным и у меня это всё предусмотрено, а на схеме показал принцип переноса синусоиды в положительную область для оцифровки. В расходомере питание прецизионное, имеется двойная гальваническая развязка от питающей сети, в металлоискателе реализован динамический режим, т.е. значение нуля постоянно вычисляется по скользящему среднему в течение нескольких секунд, а фиксируются быстрые изменения сигнала. Проблем пока нет.

Tanya
Цитата(ДЕЙЛ @ Oct 9 2014, 10:21) *
Согласен с перечисленным и у меня это всё предусмотрено, а на схеме показал принцип переноса синусоиды в положительную область для оцифровки. В расходомере питание прецизионное, имеется двойная гальваническая развязка от питающей сети, в металлоискателе реализован динамический режим, т.е. значение нуля постоянно вычисляется по скользящему среднему в течение нескольких секунд, а фиксируются быстрые изменения сигнала. Проблем пока нет.

На мой взгляд правильнее будет не включать ОУ в качестве ненужного тут (по Вашей схеме) повторителя, а этот повторитель использовать для подачи половины опорного напряжения АЦП (с хорошего делителя) на второй конец обмотки трансформатора. Можно даже без ОУ...
Alexashka
Цитата(Tanya @ Oct 9 2014, 10:59) *
На мой взгляд правильнее будет не включать ОУ в качестве ненужного тут (по Вашей схеме) повторителя, а этот повторитель использовать для подачи половины опорного напряжения АЦП (с хорошего делителя) на второй конец обмотки трансформатора. Можно даже без ОУ...

Ага и на второй вход АЦП также подать второй конец обмотки трансформатора...чтоб не иметь проблем с постоянной составляющей (оцифровываем оба входа и берем разность, при этом постоянка убирается). А лучше взять уже нормальный true-differential ADC.
Herz
Цитата(Alexashka @ Oct 9 2014, 15:02) *
Ага и на второй вход АЦП также подать второй конец обмотки трансформатора...чтоб не иметь проблем с постоянной составляющей (оцифровываем оба входа и берем разность, при этом постоянка убирается). А лучше взять уже нормальный true-differential ADC.

А откуда на выходе трансформатора постоянная составляющая?
Tanya
Цитата(Alexashka @ Oct 9 2014, 16:02) *
Ага и на второй вход АЦП также подать второй конец обмотки трансформатора...чтоб не иметь проблем с постоянной составляющей (оцифровываем оба входа и берем разность, при этом постоянка убирается). А лучше взять уже нормальный true-differential ADC.

Все проще - второй конец обмотки через резистор и элементы защиты на вход АЦП.
Alexashka
Цитата(Herz @ Oct 9 2014, 16:19) *
А откуда на выходе трансформатора постоянная составляющая?

А это ответ на реплику Татьяны, на ее ответ Дейлу, который
Цитата
на схеме показал принцип переноса синусоиды в положительную область для оцифровки
, что обычно делается когда у вас АЦП встроенный в контроллер. Для нормальной работы такого АЦП ему необходимо положительное смещение, чего естественно нет на выходе трансформатора, поэтому смещение вводится принудительно.
Но если посмотреть на АЦП который упоминал ТС в первом посте, то там не АЦП а цельная система сбора данных, с защитой входов и антиалиайзинговыми фильтрами. И да, ей не нужно смещение, там все работает замечательно от -10 до +10В входного. И дополнительные повторители которые тут предлагались смысла на мой взгляд не имеют, поскольку у AD7606 внутри уже все есть -и ограничители, и защитные 1МОм резисторы, так что один вход на землю, второй на трансформатор (через резистор 1...10к), второй конец транса на землю. Ну можно емкость добавить перед самым АЦП. Все, не надо больше там ничего.

Добавлено. Поправлюсь все-таки, если ТС хочет делать все согласно регламенту, то нужно выяснить (спросить/потребовать) у ответственных за энергетику на предприятии людей про установленные нормы качества сетевого напряжения, либо руководствоваться ПУЭ, там наверно и ГОСТы можно посмотреть. Ну и по полученным значениям, как в самом начале писал Plain, рассчитать защиту (резистор + ограничитель) чтобы ток во время выброса по входу АЦП не превышал 10мА. Ну и да, если есть особые требования заказчика, например выдерживать попадание молнии, дополнительно усиливать защиту.
Myron
Цитата(Dubov @ Oct 6 2014, 10:41) *
Какие ещё средства защиты входов часто применяются? Понимаю, что для того чтобы понять какие защиты ставить - нужно понятть какие помехи могут быть.
Не понимаю, мы всем форумом должны советовать не зная вашу задачу, а вы будете принимать или не принимать советы в соответсвии со своими ощущениями или трудозатратами/стоимостью - ведь знаний и опыта 0. Как-то так?

Давайте с начала.
У типичного одноканального АЦП есть (ограничимся простейшими АЦП, ведь опыта у ТС - 0):
- Один или два (дифф) аналоговых входа
- Один вход внешнего опорного (иногда опорное есть в самом АЦП)
- Цифровой интерфейс (I2C, SPI, и т.д.)
- Питание
- Земля.

Неправда-ли понятно/известно?

Так почему изначально стоит вопрос о защите аналоговых входов? Это что, приятнее или как?

Заметьте, что часто применяются и защиты других входов, блока и даже изделия. Все зависит от задач и требований (например, устойчивость к повышенному входному напряжению до 5-15в, переполюсовка питания, устойчивость к попаданию помехи до 70в - в авто, радиационная устойчивость, термитоустойчивость, вандалоустойчивость, защита от попадания 10 киловольт или молнии и т.д). На все случаи жизни заложиться не получиться. Только реальные требования, а не надуманные нужно выполнять. Да и требования по защите(ам) ТС озвучены не были (кроме весьма общих пожеланий). Следовательно, потуги форумчан бессмысленны и сведутся, в конце концов, к советам почитать книжки.

Итак, только четкое понимание от чего защищаться надо и не надо, а потом вопросы как.

Если этого понимания нет, или задача стоит в целях самообразования то и защищаться ни от чего не надо. Жизнь подскажет и научит, но только в живых конкретных случаях, с ограничениями на сложность, время, стоимость. Или, не выдержав, смените профессию. А сейчас зацикливаться на защитах не надо. Исключение - четкое/нечеткое ТЗ от начальства с указанием защит или расплывчатой формулировкой о применении оных. В этом случае - сочуствую вам и вашему начальству.
Dubov
Цитата(Myron @ Oct 10 2014, 05:05) *
Не понимаю, мы всем форумом должны советовать не зная вашу задачу, а вы будете принимать или не принимать советы в соответсвии со своими ощущениями или трудозатратами/стоимостью - ведь знаний и опыта 0. Как-то так?

нет, не так.
Вы вырезали вопрос из контекста. Я писал:
Цитата
Собираюсь использовать АЦП AD7606. В задаче оцифровки сигнала напряжения промышленной сети (RMS 380В - номинальное заначение). Озадачился расчётом входных цепей. Понятно что это будет делитель. Непонятна конечная схемотехника этого делителя с учётом необходимых защит.

И я нашёл ответы на свои вопросы в статье http://www.kit-e.ru/articles/powerel/2006_5_124.php и в стандарте http://eewiki.ru/wiki/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D...A0_51317.4.2-99
и, в соответствии с вышеупомянутыми материалами и советом уважаемого Plain, я составил схему.
Цитата(Myron @ Oct 10 2014, 05:05) *
Так почему изначально стоит вопрос о защите аналоговых входов? Это что, приятнее или как?

при тесте конечного устройства производится воздействие именно на входные цепи (на внешние порты тоже, если они выведены, но вопрос был про аналоговые входы).
Allregia
Привет.
Нужна помощь клуба.

Делаем одну автомобильную хрень, проводили тесты.
Топология системы была такая:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
От батареи идет кабель почти в руку толщииной до нашей коробки, с нее через еще 3 метра такого-же кабеля - идет в нагрузку.
Нагрузка использовалась электронная. ток 150А.
В нашей коробке стоит тридевайса - преобразователь DC/AC, он волостую работал, без нагрузки.
Плюс наше устройсвто (DEV.1) и чужое (покупное) устройство DEV.2.

Проблема возника при сбросе нагрузки, DC/AC и наше устройство выдержало, а вот чужое - нет.
Его производителя пока ничего внятного не тветили, и я пытаюсь сам разобраться.
Входная часть там сделана вот так:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Видим резистор с TVS, далее ограничитель напряжения, на 200в полевике, и дальше 5в стаб. От него питается их схема, потребляет около 100мА.

Резистор стоит "белый кирпичик", 5 ватт 10 ом. Вот этот резистор и сгорел. После его замены - все работает.

Вопросов два, (как обычно- "кто виноват, и что делать?" sm.gif)

1) неужели на индуктивности кабеля, при сбросе нгарузки навелась такая энергия, что спалила это резистор?
или это электронная нагрузка такой фокус выкинула?

2) заменить резистор на более мощный? Поставить TVS на большее напряжение?

ЗАмечу что в нашем девайсе, с которым ничгео не случилось, топология примерно такая-же - стоит резистор и TVS, правда резистор 1 ом а TVS более высоковольтный - SMBD70, далее surge stopper на полевике и LT4356. И все
изумительно прошло все тесты.

Буду благодарен за любые мнения.
Herz
Цитата(Allregia @ Jan 29 2015, 13:15) *
1) неужели на индуктивности кабеля, при сбросе нгарузки навелась такая энергия, что спалила это резистор?
или это электронная нагрузка такой фокус выкинула?

2) заменить резистор на более мощный? Поставить TVS на большее напряжение?

1) А чему тут удивляться при токе в 150А? LI^2/2 ...
2) Да, я бы так и сделал. Номинал резистора уменьшил, а супрессора - увеличил.
Allregia
Цитата(Herz @ Jan 29 2015, 12:50) *
1) А чему тут удивляться при токе в 150А? LI^2/2 ...


Так сколько-ж там L в 8-ми метрах прямого провода?! Это же не катушка...
alexvu
Я бы записал импульс напряжения на осциллографе, тогда все будет понятно.
Herz
Цитата(Allregia @ Jan 29 2015, 17:15) *
Так сколько-ж там L в 8-ми метрах прямого провода?! Это же не катушка...

О, немало, уверяю. Есть формулы, можно прикинуть. Тут до транзистора от драйвера пару сантиметров по плате бросишь - и то уже заметно. biggrin.gif
Allregia
С драйвером-то понятно, но там и фронты малость другие.

Тут, индуктивность где-то в районе десятка микрогенри, значит энергии там примерно 0.3 Дж.
Хрен же его знает, за какое оно время, так что напряжение я не знаю.
Этого хватит спалить 5-ваттный резистор?
st232bd
50 микрогенри, согласно ГОСТ 28751 (эквивалентная схема). Еще резистор должен честно сгореть при испытаниях на переполюсовку.
esaulenka
Я извиняюсь за некропост, но там действительно полевик IRLI630 ? Гугл считает, что он n-type. Это небрежно составленная схема? Или я вообще не понимаю, как же оно работает? :-)


PS. Для поднятия полезности поста. Разговор о "защите в автоэлектронике" следует начинать с ISO 7637 или ГОСТ 28751. Очень любопытные документы, рекомендую.
Allregia
Цитата(esaulenka @ Mar 4 2015, 10:59) *
Я извиняюсь за некропост, но там действительно полевик IRLI630 ?

Да.
Цитата
Гугл считает, что он n-type.

Естественно.
Цитата
Это небрежно составленная схема? Или я вообще не понимаю, как же оно работает? :-)

Как обычный истоковый повторитель.
Aleksandr_des
Собрал на макетке данную схему. В принципе все работает. Однако серьезный вопрос по надежности, и мощности резисторов.
В данный момент поставил резисторы 0.25 Вт. Однако они слишком большие для такой схемы(есть ограничения по размеру платки).
Не так давно мельком видел на плате шнайдеровского реле 10 входов на атмегу через небольшие смд резисторы, конденсатор и диод. Причем все было достаточно компактно.
Может кто делал дискретный вход на 220В, поделитесь рабочей схемой.
В данный момент сделал по схеме приложенной ниже, есть большие сомнения в надежности работы.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
toweroff
Резистор номиналом НОЛЬ Ом, напряжение 220в
И оно работает??? laughing.gifНе смешите

А вообще посчитать пробовали? при прямом токе 10мА резистор понадобится 22кОм (при такой разнице падение даже не рассматриваю)
Мощность этого резистора при том же токе - не менее 220*0.01=2.2 Вт
Резистор также должен иметь запас п максимально прикладываемому к нему напряжению до вольт эдак 400
Aleksandr_des
Цитата(toweroff @ Mar 29 2015, 17:59) *
Резистор номиналом НОЛЬ Ом, напряжение 220в
И оно работает??? laughing.gifНе смешите

номинал резисторов не подписал... 11кОм.


Цитата(toweroff @ Mar 29 2015, 18:04) *
Резистор номиналом НОЛЬ Ом, напряжение 220в
И оно работает??? laughing.gifНе смешите

Резистор также должен иметь запас п максимально прикладываемому к нему напряжению до вольт эдак 400

Почему именно до 400? Все вокруг погорит при таком напряжении..
toweroff
Цитата(Aleksandr_des @ Mar 29 2015, 17:09) *
Почему именно до 400? Все вокруг погорит при таком напряжении..

амплитуда будет 240*sqrt(2) = 340в (240 беру как максимум с запасом)
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.