Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: многоканальный коммутатор
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
mehanik
Задачка возникла: 15 датчиков с выходом 0..10 вольт, нужно их послать по двум проводам ( по принципу временного разделения), метров через 100 принять и снова разделить. Получается что-то вроде многоканального коммутатора аналоговых сигналов. По инету ничего не нашел - вот как бы попроще и понадежней сделать?))) АЦП и ЦАПы не рассматриваются - по ряду причин...
iosifk
Цитата(mehanik @ Mar 1 2007, 15:17) *
Задачка возникла: 15 датчиков с выходом 0..10 вольт, нужно их послать по двум проводам ( по принципу временного разделения), метров через 100 принять и снова разделить. Получается что-то вроде многоканального коммутатора аналоговых сигналов. По инету ничего не нашел - вот как бы попроще и понадежней сделать?))) АЦП и ЦАПы не рассматриваются - по ряду причин...

C какой точностью?
Какой частотный диапазон?
Какие помехи?
Вам имеет смысл поставить там микроконтроллер, гальваническую развязку и гнать цифру.
А на аналоге 100 метров - ???
Да и как Вы на приемном конце узнаете, какой сигнал у Вас скоммутирован?
Так что постарайтесь правильно задать вопрос. Тогда получите правильный ответ...
nicom
...А как Вы будете удерживать на выходе необходимый уровень... или Вам достаточно наличие импульса амплитудой, равной входному сигналу?

Тут без УВХ не обойтись... но лучше... как Вы делать не хотите... АЦП -ЦАП...
mehanik
C какой точностью? - 1% приведенной погрешности
Какой частотный диапазон? - скорость изменения параметров 0... 10 Гц
Какие помехи? - сетевые, атмосферные, индустриальные - все, кроме тектонических..

Вам имеет смысл поставить там микроконтроллер, гальваническую развязку и гнать цифру - мк можно только на управление коммутаторами, и то - простенький из 51х..

А на аналоге 100 метров - ??? - сейчас многожильный кабель, хочем уйти от него..

Да и как Вы на приемном конце узнаете, какой сигнал у Вас скоммутирован? - по одному из каналов возможно пускать синхросигнал

Так что постарайтесь правильно задать вопрос. Тогда получите правильный ответ... - надеюсь, удовлетворил? smile.gif



Цитата(nicom @ Mar 1 2007, 17:44) *
...А как Вы будете удерживать на выходе необходимый уровень... или Вам достаточно наличие импульса амплитудой, равной входному сигналу?

Тут без УВХ не обойтись... но лучше... как Вы делать не хотите... АЦП -ЦАП...


обычные ФНЧ, плюс буферный усилитель... Когда-то давно видел схему на КН6 и реальное устройство, но бегло, без подробностей - 8 каналов, частота сигналов до 1 кГц, тактовая 30...50 кГц кажется. Хм..все работало..
slimjack
Попробуйте поискать (например ti.com) подходящий Вам коммутатор аналогвых сигналов для АЦП, на его выходе усилитель с мощным (например, на 20 мА) выходом по напряжению или по току (по току может даже и лучше на низки частотах). Ну а на приемной стороне демультиплексор аналогвых сигналов (но не уверен, что такие есть). Согласовать можно, наверное, и без контроллера.
sensor_ua
Идейка. Берём кварцевый генератор с делителем, подаём на кольцевой счётчик - его на ноги адреса аналогового мультиплексора. На один из каналов мультиплексора подаём отрицательное напряжение. Выход (например, через усилитель) - в линию. Со стороны приёмника ставим кварцевый генератор, делитель с запуском триггером от отдетектированного отрицательного напряжения из линии, ну а дальше такой же, как в передатчике, счётчик и на демультиплексор. Только счётчик должен досчитать и остановиться до синхроимпульса.
Вот. Примерно то. Насчёт точности передачи сигнала по линии - к вопрошающемуwink.gif
mehanik
Цитата(slimjack @ Mar 1 2007, 19:33) *
..Согласовать можно, наверное, и без контроллера.


Ну вот, пока суть да дело, собрал наспех макет. На логике! Передатчик - генератор на кварце, счетчик и КН6 (восьмиканальные, других в слесарке не нашел), приемник - все то же, только КНка "задом-наперед", плюс компаратор на синхроимпульс и цепь "обрезки" каналов с двух сторон от налезания соседних каналов и переходных процессов. Дальше по каналам Т-образный НЧ-фильтр и усилитель на 544УД1 ( ничего другого тоже нету). Не сразу, но завелся! Провод - бухта ПВР ( ну метров 50 может и больше)..
Теперь вот другой вопрос - как защитить КНки от помех и наводок? На столе хорошо, а как оно в реале-то будет.. Может повторители на ОУ ставить? А может есть уже готовые простые решения на этот счет? Посоветуйте чево нить, а то знаете, тяжко дураком-то жить...)))

Цитата(sensor_ua @ Mar 1 2007, 23:26) *
Идейка. Берём кварцевый генератор с делителем,...


Надо же!!! пока строчил тут отчет... ой, не могу, ну бывает же такое!! Спасибо))
Tanya
Цитата(mehanik @ Mar 1 2007, 15:17) *
Задачка возникла: 15 датчиков с выходом 0..10 вольт, нужно их послать по двум проводам ( по принципу временного разделения), метров через 100 принять и снова разделить. Получается что-то вроде многоканального коммутатора аналоговых сигналов. По инету ничего не нашел - вот как бы попроще и понадежней сделать?))) АЦП и ЦАПы не рассматриваются - по ряду причин...

А все-таки... Коммутатор - Напряжение -частота - частота- напряжение?
Если уж хотите аналоговый сигнал, то только ток с обратной связью в возвратном проводе. Возможно придется сделать усилитель с частотнозависимой (от проводов будет зависеть и от их длины) обратной связью.
mehanik
Цитата(Tanya @ Mar 1 2007, 23:56) *
А все-таки... Коммутатор - Напряжение -частота - частота- напряжение?
Если уж хотите аналоговый сигнал, то только ток с обратной связью в возвратном проводе. Возможно придется сделать усилитель с частотнозависимой (от проводов будет зависеть и от их длины) обратной связью.


Танечка, спасибо за поддержку smile.gif Я понимаю, что ток надежней, чем потенциалы мерить на таких расстояниях и условиях, понимаю также, что лучше цифры тут не придумать, как и преимущества ПНЧ и все такое.. Но повторюсь - требуется чего попроще, исключительно для замены многожильного кабеля, который нас попросту достал уже... Если нет простых вариантов вродь того что я смакетировал - и бог с ним!! Только вот ведь как, гениальность разработчика - в простоте и надежности конструкций, а не в усложнении ее.. Можно конечно собрать УСО, RS485 там какой нить применить, порассуждать насчет наносекунд, ppm и прочее, а на практике окажется, что десятка транзисторов вполне будет достаточно... ой! чего эт я, кудыт не туды... извините уж неуча!
sensor_ua
От наводок только токовая петля спасёт (или цифра, или ЧМwink.gif)))- преобразователь напряжение-ток, передача током и меряй на резисторе низкоомном.
mehanik
Цитата(sensor_ua @ Mar 2 2007, 00:15) *
От наводок только токовая петля спасёт (или цифра, или ЧМwink.gif)))- преобразователь напряжение-ток, передача током и меряй на резисторе низкоомном.


Ну хорошо, так и быть - пусть будет не два провода, а два - в экране! Помню, виброакустику меряли, в жутких условиях, датчик был на расстоянии 150 метров от БОИ, дык там миливольты шли, и ничего)) благодаря экранировке... хм..а пожалуй это и есть решение - и DSP не понадобилось)))))))..Но над током подумаю, конечно - что-то тут есть.. Хотя что тут думать - на выходе передатчика и входе приемника, токовые преобразователи, и экран не нужен будет - спасибо за совет Tanya и Sensor_ua )))
bgc
Цитата(mehanik @ Mar 1 2007, 22:13) *
гениальность разработчика - в простоте и надежности конструкций, а не в усложнении ее.. Можно конечно собрать УСО, RS485 там какой нить применить, порассуждать насчет наносекунд, ppm и прочее, а на практике окажется, что десятка транзисторов вполне будет достаточно... ой! чего эт я, кудыт не туды... извините уж неуча!

что может быть проще однокристалки с соответствующим многоканальным АЦП - человеку с опытом 3 часа сделать схему и развести плату, если не сделать грубых ошибок все будет сразу работать, и главное, что этот прибор не нужно налаживать. А "десяток транзисторов", да резисторов налаживать придется с приборами, да еще и наладчика учить и с "человеческим фактором" дело иметь... Все что можно в наше время переводится на цифру, чтобы не надо было налаживать схему. Кваллифицированный труд нынче дорого стоит. А с грамотной цифровой схемой - получил от монтажников - включил на стенде - либо 1 (все работает), либо 0- (не работает). С транзисторами по старинке - работает то лучше, то хуже, при изменении температуры плывут параметры, точность теряется.
Так - это мое мнение: что считать простой разработкой, а что сложной.
sensor_ua
По опыту работы коллеги с удалёнными тензодатчиками в системах копровых испытаний самолётов (сигналы милливольтовые и НАПРЯЖЕНИЕ, питание сенсоров знакопеременное, многоканальные коммутаторы были после нормирующих усилителей):
Минимальное влияние помех переключения будет, если сможете в приёмнике захватывать сигнал в середине "такта" небольшое время схемой выборки-хранения. Ещё лучше будет, если (предполагаю, что нужно в передатчике перед выдачей сигнала занулять выход, а затем) сигнал выдавать схемой с "трапециедальной характеристикой" (дабы фронты поубить). Как пример, использование ОУ с внешним корректирующим конденсатором, например, совковый К157УД2 - если поставить "неправильный" конденсатор, то при подаче прямоугольника на вход оно выдаст трапецию. с красивой полочкой сверху и минимальным звоном переключения.
Но ИМХО всё-таки токовый вариант предпочтительнее
mehanik
Цитата(bgc @ Mar 2 2007, 01:43) *
что может быть проще однокристалки с соответствующим многоканальным АЦП ...


В целом согласен.. Но вот ведь - простая плата на логике разрастется до: буферные ОУ на каждый канал, 3 шт. АЦП как минимум, ОУ REF, схема мониторинга питания, ОЗУ, ПЗУ, буферные регистры, опторазвязка, микросхемы RS485, всякая вспомогательная логика, куча резисторов-делителей, DC/DC и тд.. плюс прошивка грамотная.. А тут получилось: передатчик на 4-5 логических микросхемах и приемник несложный в изготовлении и настройке.. Настройка кстати в дальнейшем не потребуется, приемник сам подстраивается..
Конечно, метод 70х-80х годов, но черт возьми, если рабочий смотрит на манометр со шкалой 250 кг/см2, спрашивается - зачем ему 6 знаков после запятой на цифровом индикаторе?! Нужно исходить из принципа достаточности, на практике, на "грубых" производствах точности 1% вполне хватает..

Цитата(sensor_ua @ Mar 2 2007, 01:50) *
Ещё лучше будет, если .. сигнал выдавать схемой с "трапециедальной характеристикой" (дабы фронты поубить)...
Но ИМХО всё-таки токовый вариант предпочтительнее


Это сделано - в приемнике каждый отсчет "вырезан" по бокам примерно по 2мкс. Был вынужден это сделать т.к. отсчеты слегка плавали от разности тактовых частот и видны были помехи переключения и емкость линии - теперь все ок)) Потратил на это дело два элемента "И" и пару диодов...
Токовый выход - прекрасное решение - много думал вчера, однако.. еще раз спасибо за подсказку))
slimjack
Защитить входы-выходы можно двумя способами:
1. Изолирующие усилители, например, HCPL-7840 - но это сложно.
2. Встречно-последовательное включение стабилитронов.
mehanik
Цитата(slimjack @ Mar 2 2007, 11:48) *
Защитить входы-выходы можно двумя способами:
1. Изолирующие усилители, например, HCPL-7840 - но это сложно.
2. Встречно-последовательное включение стабилитронов.


Все имеющиеся коммутаторы имеют полевые каналы 200 ом кажется в открытом состоянии - вот это и беспокоит: любая молния в радиусе километра наверняка вышибет их.. Стабилитроны - да, но все же наверное недостаточно.. Эхх, поставлю-ка 4шт. ОР413 повторителями перед ними - по опыту знаю, надежные ОУ..
А, вот, нашел - http://www.caxapa.ru/sch/protect_logic.html
Спасибо всем за отклик, приятно было послушать умных людей...
sensor_ua
Цитата
Все имеющиеся коммутаторы имеют полевые каналы 200 ом кажется в открытом состоянии - вот это и беспокоит: любая молния в радиусе километра наверняка вышибет их..

Прямое попадание молнии вышибет всё. От остального неплохо защищают (до часа "Ч") мультиплексоры с Fault Protect - MAX354, MAX358, ADG508F, ADG438F, MPC507A,MPC506A (последние для Вас, наверно, интереснее, т.к. 16 каналов)/
Ещё с такой фичей пользуем тройку INA118
mehanik
Цитата(sensor_ua @ Mar 2 2007, 13:31) *
Прямое попадание молнии вышибет всё. От остального неплохо защищают (до часа "Ч") мультиплексоры с Fault Protect - MAX354, MAX358, ADG508F, ADG438F, MPC507A,MPC506A (последние для Вас, наверно, интереснее, т.к. 16 каналов)/
Ещё с такой фичей пользуем тройку INA118


Молния, конечно, даже разработчика не пожалеет при случае)) Но это уже форс-мажор..

Посмотрел pdf на перечисленное - аж дух захватило! То что надо!! С меня - ящик))).. Откладываю гаечные ключи- иду искать поставщика smile.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.