Wykrywanie prądu silnika prądu stałego

Pozwalam przepływać prądowi przez silnik prądu stałego przez mały rezystor i mierzyć napięcie na nim. Muszę podać to napięcie analogowe ADC mikrokontrolera, aby wykonać na nim przetwarzanie sygnału. Mój problem polega na tym, że mikrokontroler działa na zasilaniu izolowanym, a napięcie, które ma być wykryte, jest po stronie nieizolowanej. Uważam, że użycie izolatora analogowego nie jest dobrym rozwiązaniem. Jednym z rozwiązań jest użycie zewnętrznego ADC po stronie nieizolowanej i cyfrowa izolacja wyjścia ADC, ale ADC nie może przyjmować ujemnych napięć, gdy silnik pracuje w innym kierunku. Proszę pomóż.

Rozumiem, że pytasz o to, jak użyć rezystora wyczuwającego prąd, aby wykryć prąd, a następnie przenieść wartość poza granicę izolacji, ale istnieje kilka alternatyw, które należy rozważyć, zanim podejmiesz ostateczną decyzję.

(Pamiętaj, że nie podałeś żadnych specyfikacji ani wymagań, takich jak przepustowość, opakowanie lub aktualny zakres, więc określone części mogą być nieodpowiednie, ale istnieje szeroki zakres części, które prawdopodobnie będą dobrze działać. )

Czujniki prądu z efektem Halla umożliwiają izolowane wykrywanie prądu bez potrzeby stosowania jakichkolwiek oporników elektronicznych lub szeregowych po „gorącej” stronie obwodu. Wyjście można wybrać tak, aby było odpowiednie do bezpośredniego podłączenia do izolowanego mikrokontrolera. Na przykład, jeśli masz mikrokontroler 3,3 V, a prąd, który musisz wyczuć, jest mniejszy niż +/- 12,5 A, ACS711 Allegro Microsystems da Ci liniowe napięcie wyjściowe od 0 do 3,3 V, z prądem 0A wyśrodkowanym na 1,65 V.

Aby użyć tego z mikrokontrolerem, podłącz VIout do pinu ADC.

Oczywiście wytwarzają te czujniki o różnych czułościach, możliwościach i pakietach. Digikey jest twoim przyjacielem.

„Uważam, że zastosowanie izolatora analogowego nie jest dobrym rozwiązaniem”.

Chcielibyśmy pomóc, ale moja odpowiedź dotyczy izolatora analogowego. Co jest z nimi nie tak? Są do tego stworzeni.

IL300 mogą być przydatne:

IL300 ma doskonałą 0,01% liniowość serwa. Jeśli chcesz zasilać U1 z zasilacza silnika, upewnij się, że jest on prawidłowo odłączony.

(Vcc i masa po lewej i prawej stronie transoptora są oczywiście różne).

(1) Dowolny komputer z ADC o odpowiedniej wydajności. Odczytaj wartość. Wysyłaj dane cyfrowe za pomocą transoptora.

(2) Możesz kupić „liniowe” transoptory, które umożliwiają replikację napięcia liniowego na granicy izolacji

Za 2,85 USD można uzyskać LOC110 z IXYS. Twierdzą:

• 0,01% Liniowość serwa
• THD -87dB Typowo
• Szerokie pasmo (> 200 kHz)
• Pary sygnałów analogowych i cyfrowych
• Niskie zużycie energii
• 8-stykowy pakiet płaski lub pakiet DIP (zgodny z PCMCIA)

Urządzenie zawiera 1 x diodę LED i 2 x dopasowane fotodiody. Para fotodiod jest wykorzystywana do wytworzenia „serwa” takiego, że dwa prądy fotodiod są dopasowane, a następnie można wywnioskować napięcie wejściowe.

Avago zapewnia znacznie lepszy arkusz danych i notatkę dotyczącą aplikacji dla swojego produktu HCNR201

W każdym przypadku I_PD1 = I_PD2 i stamtąd podążaj za obwodem.
Zapewniają dodatkowe obwody w notatce aplikacji, w tym jeden dla wejść bipolarnych.

Ponieważ urządzenie jest napędzane prądem przez rezystor szeregowy i „myśli” w mA, prawie na pewno będziesz musiał nieco wzmocnić napięcie sensora / rezystora silnika. Jest mało prawdopodobne, aby stanowił problem w ogólnej kolejności rzeczy.

Ten sam problem spotkałem w 1978 r. W przypadku silnika prądu stałego 48 V @ 1A ze zdalnym sterowaniem i sprzężeniem zwrotnym prądu w niestandardowym projekcie telemetrycznym. (teraz nazywany SCADA) Zaprojektowałem łącze telemetryczne 1 MB / s i potrzebowałem analogowego monitora prądu w odległości około 300 m, używając cyfrowego kanału telemetrycznego od zasilacza Reactor Bldg do Control Bldg.

Moje specyfikacje:

• Błąd 1% w pełnej skali
• 1% liniowość
• Częstotliwość próbkowania 1000 Hz.
• 1Amp nominalny prąd stały na silniku z bocznikiem 10mΩ
• 10Amp stall. jeśli sonda wiroprądowa utknęła przy maksymalnej mocy w środku rurki U.
• Czas reakcji na wykrycie przetężenia i zatrzymanie sterownika silnika 20 ms.

Dostępny:

• Kilka bitów statusu w telemetrii danych 1 Mb / s przy częstotliwości odświeżania 1 kHz.
• 6800 MCU do wysyłania poleceń sterujących z powrotem z prędkością 100 Kb / s.

Mój wybór projektu:

• Rozdzielczość 0,1% kontrola częstości tętna w obwodzie tachometru za pomocą prądu
• za pomocą kontroli tętna i jednego strzału. do telemetrii
  • 0,1% = 1 pps
  • 1% = 10 pps
  • 10% = 100 pps
  • 100% = 1000 pps = 10A w pełnej skali

Zamiast ADC zastosowałem koncepcję tachograficzną jak samochód ...

• gdzie RPM => zmienna częstość tętna 1shot ==> skumulowany ładunek na mierniku napięcia
• z wyjątkiem tutaj prądu silnika - wzmocnionego i kontrolowanego tętna z szerokim zakresem VCO i jednym strzałem.
• Impuls był przesyłany jako 1 bit statusu z 800 bajtami innych danych w każdym trybie synchronizacji.
• Przywrócony odbiornik Impulsy tachometru i prosty obwód integratora wyświetlają prąd silnika na liniowym mierniku analogowym typu krawędzi.
• Wartość zadana dla stanu utknięcia została automatycznie wykryta i zareagowała w ciągu ms, aby zatrzymać silnik w ciągu 5 mS.

Być może teraz twój projekt wykorzystuje podobny obwód Tach z Opto-Łącznikami zamiast telemetrii na kablu koncentrycznym. Projekty Tach można uprościć, ponieważ nie zależy to od dokładności.