Jump to content

    
man1

FAQ: защита дискретных и аналоговых входов, Выборка из истории форума

Recommended Posts

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).

 

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.
Edited by Меджикивис

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

 

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.

 

Объясните, пожалуйста, какие элементы и в какой зависимости влияют на порог срабатывания по току и напряжению в этой схеме:

post-2483-1404034499_thumb.png

 

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.

 

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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?

Edited by Herz

Share this post


Link to post
Share on other sites

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".

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

post-79085-1412687330_thumb.jpg

Edited by ДЕЙЛ

Share this post


Link to post
Share on other sites
В прилепленном рисунке схема, которую сам реализовывал для такого дела в случае однополярного АЦП(МК Atmega32).

Это нехорошая схема, не учите плохому... :biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ещё нужно на вход АЦП поставить обычную защиту из двух диодов.

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

 

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.

Edited by Dubov

Share this post


Link to post
Share on other sites

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.

post-72052-1412709238_thumb.jpg

Edited by Dubov

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это нехорошая схема, не учите плохому... :biggrin:

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?

 

Edited by ДЕЙЛ

Share this post


Link to post
Share on other sites
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.

Share this post


Link to post
Share on other sites
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:

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).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Пока повезло. :rolleyes:

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.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.