[v000va 0]

Есть импульсный блок питания с регулируемым выходным напряжением от 600 до 1000В. Необходима регулировка выходного напряжения от компьютера и измерение оного, посему без процессора не обойтись. Выбрал Atmega8, по всем каналам развязал от всех высоковольтных и сетевых цепей. Через ШИМ Atmega8 выставляю выходное напряжение от 600 до 1000В. Через линейную оптопару меряю выходное напряжение, на входе делитель 1:1000, с которого снимаем от 0 до 1В, на выходе от 0 до 1В подаем на АЦП Mega8.

Собрано все на макетке, поставил дроссели по питанию, конденсаторы, заэкранировал плату процессора, хотелось бы и сам ИБП в экран обернуть, да нечем пока.

Выставляю 700В, за 10 выборок, напряжение скачет от 0.592В до 0.793В, т.е. точности измерений никакой. Пробовал плату ближе-дальше к ИБП ставить, выносил на проводах на расстояние до метра, все равно, точность измерения очень низкая.

 

Реально ли вообще мерить такие напряжения с таким коэффициентом деления или все утонет в помехах?

Как лучше организовать такое измерение?

Изменено 3 февраля, 2012 пользователем V000va

[Tanya 4]

точность измерения очень низкая.

 

Реально ли вообще мерить такие напряжения с таким коэффициентом деления или все утонет в помехах?

Как лучше организовать такое измерение?

Не придавайте мистический смысл коэффициенту деления... Если посмотреть на обычный резистор очень внимательно, то в нем можно разглядеть множество делителей...

Обычно большее напряжение измеряют с таким коэффициентом. А вот пример именно такого напряжения с таким же делителем - блоки питания у Хамаматсу. Никто не жаловался.

[jartsev 0]

Если время измерения не криично, то залепляете параллельно нижнему резистору конденсатор и всё ок. Измеряю 6 кВ с точностью (точнее с шумом) до 1 В.

[yakub_EZ 0]

Через линейную оптопару меряю выходное напряжение, на входе делитель 1:1000, с которого снимаем от 0 до 1В, на выходе от 0 до 1В подаем на АЦП

С этого места пожалуйста поподробнее. Что то я не припомню простых нормальных линейных оптопар для постоянного тока. Подайте постоянный сигнал на неё и посмотрите что на выходе на осциллографе на большой развёртке. Луч будет рисовать затейливые картины переходных процессов с очень большими периодами. Кроме того оно ещё от температуры зависит.

Это только предположение, про применяемую оптопару пока ничего не известно, может и впрямь есть что то подходящее.

[v000va 0]

Не придавайте мистический смысл коэффициенту деления... Если посмотреть на обычный резистор очень внимательно, то в нем можно разглядеть множество делителей...

Обычно большее напряжение измеряют с таким коэффициентом. А вот пример именно такого напряжения с таким же делителем - блоки питания у Хамаматсу. Никто не жаловался.

Это вы о чем? Какой смысл? Какие блоки питания? Кто жаловался? Мысли в слух? :cranky:

 

Если время измерения не криично, то залепляете параллельно нижнему резистору конденсатор и всё ок. Измеряю 6 кВ с точностью (точнее с шумом) до 1 В.

Какое включение/схему вы применяли?

оригинальная топология такая:

 

Я добавил конденсаторы 0.1мкФ по входам и выходам, входные резисторы 33К, конденсатор ОУ 100пФ.

 

Все это идет на Мегу8 и измерительный вольтметр (0-2В) для внешних наблюдений. Что интересно, измерительлный вольтметр показывает более-менее точно, т.е. у него показания не пляшут.

Плата с процом заэкранирована, экран пустил на общий минус. Без экрана вообще регистры слетали, работать не возможно.

 

Подайте постоянный сигнал на неё и посмотрите что на выходе на осциллографе на большой развёртке. Луч будет рисовать затейливые картины переходных процессов с очень большими периодами. Кроме того оно ещё от температуры зависит.

 

Посоветуйте что-то стоящее тогда, перед тем как применять оптопару, я её проверял, без осциллографа правда, но точность показания на входе и на выходе в диапазоне 0-2В вполне адекватная для моих целей. Точность до 10% на выходе вполне приемлема для меня.

 

Кто что скажет по поводу аналоговых или цифровых фильтров на входе/выходе? Может через аналоговую токовую петлю это все запустить?

[xemul 0]

Кто что скажет по поводу аналоговых или цифровых фильтров на входе/выходе?

Вы можете объяснить назначение и включение конденсаторов, добавленных на выходе?

Vin - средняя точка делителя 1:1000? 33К как-нибудь учитывались в этом делителе?

[v000va 0]

Вы можете объяснить назначение и включение конденсаторов, добавленных на выходе?

Vin - средняя точка делителя 1:1000? 33К как-нибудь учитывались в этом делителе?

 

Я сначало собрал макет с оптопарой, проверил, что он работает, затем перенес как есть, поэтому 33к в делителе не учитывается. Да сигнал с делителя 1000:1 поступает на резистор 33К. Конденсаторы это так, ставил чтоб посмотреть их влияние на схему и уменьшение помех, да так и оставил.

А как правильно включить тогда? Опыта построения фильтров старше 1-го порядка нет.

[jartsev 0]

оригинальная топология такая:

 

Мама не горюй! А зачем Вам нужна опторазвязка? Усложнить жизнь?

[v000va 0]

Мама не горюй! А зачем Вам нужна опторазвязка? Усложнить жизнь?

Да ладно вам :laughing:, нужно управление и контроль от ПК, все равно развязка нужна.

Давайте по существу лучше предлагайте.

 

Мне бы сейчас понять, насколько реально померять 0-1В встроеным АЦП Атмеги8 с точностью 5-10%. Если это реально, то как это осуществить.

 

 

Сейчас у меня мысли такие:

1. програмное усреднение результата измерений

2. НЧ фильтр на входе ОУ, не плохо бы и на выходе (пока не знаю как)

3. Поднять входное напряжение до диапазона 0-10В, а выходное до 0-5В, дабы уменьшить влияние помех. И через опторазвязку на процессор.

4. Аналоговая токовая петля?

[jartsev 0]

Да ладно вам :laughing:, нужно управление и контроль от ПК, все равно развязка нужна.

Давайте по существу лучше предлагайте.

 

Мне бы сейчас понять, насколько реально померять 0-1В встроеным АЦП Атмеги8 с точностью 5-10%. Если это реально, то как это осуществить.

 

 

Сейчас у меня мысли такие:

1. програмное усреднение результата измерений

2. НЧ фильтр на входе ОУ, не плохо бы и на выходе (пока не знаю как)

3. Поднять входное напряжение до диапазона 0-10В, а выходное до 0-5В, дабы уменьшить влияние помех. И через опторазвязку на процессор.

4. Аналоговая токовая петля?

 

Дык если нужна развязка, развязывать нужно по интерфейсу, а не по измерительной части.

А через оптопару вообще ничего намерить нельзя, имхо.

[yakub_EZ 0]

Посоветуйте что-то стоящее тогда, перед тем как применять оптопару, я её проверял, без осциллографа правда, но точность показания на входе и на выходе в диапазоне 0-2В вполне адекватная для моих целей. Точность до 10% на выходе вполне приемлема для меня.

Вот в этом месте мистика начинается. Показания с данной оптопары "устраивают" вольтметр, а АЦП в неадеквате. Тут либо схема генерит, либо шум большой.

А вообще, как советует jartsev, измеряли бы вы напрямую, гальванически связанно, а потом данные выдавали любым логическим способом через интерфейс. Думаю что проще и дешевле будет обойтись цифровой оптопарой и популярным МК, нежели возится с линейной.

[Гость @Ark]

А вообще, как советует jartsev, измеряли бы вы напрямую, гальванически связанно, а потом данные выдавали любым логическим способом через интерфейс. Думаю что проще и дешевле будет обойтись цифровой оптопарой и популярным МК, нежели возится с линейной.

Полностью поддерживаю предыдущих ораторов. Входы АЦП МК достаточно высокоомные, чтобы обойтись минимальными токами при измерениях. И чем меньше "наворотов" в измерительной цепи, тем лучше результат. Для измерения высоковольтных напряжений доcтаточно обычного высокоомного (мегаомного) делителя, с выходом непосредственно на вход АЦП МК. Можете добавить на ногу МК небольшой конденсатор, чтобы избавиться от необходимости программых усреднений. Развязка входного сигнала, в данном случае, не только не нужна, но и вредна. Проще и правильнее развязать питание МК и выходной цифровой интерфейс.

P.S. Освободившийся оптрон лучше применить для развязки управляющего сигнала ШИМ, предварительно проанализировав, есть ли в этом необходимость.

Изменено 5 февраля, 2012 пользователем @Ark

[rudy_b 1]

Если вас устраивает точность 10%, требуется гальваническая развязка и не жалко отожрать ток в десяток микроампер от источника 1 кВ, то можно сделать стандартный преобразователь напряжение частота.

 

Небольшая емкость заряжается током делителя. Когда напряжение на ней достигает заданного значения - она импульсно разряжается через светодиод оптрона. Если длительность импульса разряда сделать порядка 10 мксек при токе 5 ма, то частота импульсов будет порядка 100 Гц (10 мка тока делителя => резистор 100 МОм при напряжении 1 кВ) и процессор будет просто измерять частоту следования этих импульсов.

[vladec 7]

Зачем такие навороты, если даже "земли" не объединены можно обойтись квази гальванической развязкой, для этого достаточно простого диференциального усилителя с резисторами в делителях на несколько мегаом, при этом надо только проследить, что бы предельные значения по напряжению у резисторов были в порядке, обычно они порядка 400В и надо включать несколько последовательно.

[v000va 0]

Спасибо! Попробую наверное мерять с высоковольтной стороны. Правда при этом теряет смысл всякая опторазвязка, которую я сделал для ОС и схемы защиты ...

 

Еще тогда вопрос, если с высковольтной стороны поставить АЦП и измерительный вольтметр, в случае использования общего делителя, как их лучше развязать? Или лучше 2 делителя использовать?

 

И еще, Атмеговский АЦП рассчитан на измерение сигналов от источников с выходным сопротивлением 10к и меньше, как это учесть при построении делителя?

 

The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of approximately 10 kΩ or

less. If such a source is used, the sampling time will be negligible. If a source with higher imped-

ance is used, the sampling time will depend on how long time the source needs to charge the

S/H capacitor, with can vary widely. The user is recommended to only use low impedant sources

with slowly varying signals, since this minimizes the required charge transfer to the S/H

capacitor.

Изменено 6 февраля, 2012 пользователем V000va