Зондування струму двигуна постійного струму

Я дозволяю струму через двигун постійного струму текти через невеликий резистор і вимірювати напругу на ньому. Мені потрібно надати цей аналоговий Напруга до АЦП мікроконтролера, щоб зробити деяку обробку сигналу на ньому. Моя проблема полягає в тому, що мікроконтролер працює на ізольованому джерелі живлення, а напруга, яку слід відчути, знаходиться на стороні, що не є ізольованою. Я вважаю, що використання аналогового ізолятора - це не гарне рішення. Одним із варіантів рішення є використання зовнішнього АЦП на неізольованій стороні та цифровою ізоляцією виходу АЦП, але цей АЦП не може приймати негативні напруги, коли двигун працює в іншому напрямку. Будь ласка, допоможіть.

Хоча я розумію, що ви запитуєте про те, як використати резистор струму для відчуття струму, а потім перенести значення через межу ізоляції, є кілька альтернатив, які слід розглянути, перш ніж розглядати рішення остаточним.

(Зверніть увагу, що ви не давали жодних специфікацій або вимог, таких як пропускна здатність, упаковка або поточний діапазон, тому зазначені конкретні деталі можуть не відповідати, але є широкий спектр деталей, які, ймовірно, спрацюють нормально. )

Датчики струму ефекту Холла дозволяють ізольоване зондування струму без необхідності використання будь-яких електронічних або серійних резисторів на «гарячій» стороні ланцюга. Вихід може бути обраний таким, що підходить для прямого підключення до вашого ізольованого мікроконтролера. Наприклад, якщо ви мали 3.3V мікроконтролер, а струм вам необхідно почуття було менше , ніж +/- 12.5A, Allegro Microsystems ' ACS711 дасть вам лінійне вихідна напруга від 0 до 3,3 В , з 0A струму з центром в 1,65 V.

Щоб використовувати це з мікроконтролером, підключіть VIout до контакту АЦП.

Звичайно, вони роблять ці датчики з різною чутливістю до струму, можливостями та пакетами. Дігікі - твій друг.

"Я вважаю, що використання аналогового ізолятора не є хорошим рішенням".

Ми хотіли б допомогти, але моя відповідь це про аналоговий ізолятор. Що з ними? Вони для цього зроблені.

The IL300 може бути корисно:

IL300 має чудову сервісну лінійність 0,01%. Якщо ви хочете живити U1 від джерела живлення двигуна, переконайтесь, що він належним чином від'єднаний.

(Vcc та земля ліворуч та праворуч від оптрона, очевидно, різні.)

(1) Будь-який UC з АЦП відповідної продуктивності. Значення читання. Надсилання цифрових даних через оптопар.

(2) Ви можете придбати "лінійні" опоропари, які дозволяють відтворювати лінійну напругу через межу ізоляції

За US2,85 $ ви можете отримати LOC110 на передній панелі IXYS. Вони вимагають:

• 0,01% лінійність сервоприводу
• THD -87dB Типовий
• Широка смуга пропускання (> 200 кГц)
• Пари аналогового та цифрового сигналів
• Низьке споживання енергії
• 8-контактний Flatpack або DIP-пакет (сумісний з PCMCIA)

Пристрій містить 1 x світлодіодні та 2 x відповідні фотодіоди. Пара фотодіодів використовується для отримання «сервоприводу» таким чином, що два фото діодних струму збігаються і потім може бути виведена вхідна напруга.

Avago надають набагато кращі відомості та нотатки додатків для свого продукту HCNR201

У кожному випадку I_PD1 = I_PD2 і слідуйте за ланцюгом звідти.
Вони надають додаткові схеми в примітці програми, включаючи біполярні входи.

Оскільки пристрій керується струмом через резистор серії і «думає» в mA термінах, вам майже напевно доведеться дещо підсилити напругу вашого двигуна sense_resistor. Навряд чи це буде проблемою в загальному порядку речей.

З цією самою проблемою я зіткнувся в 1978 році для двигуна постійного струму 48В @ 1A з дистанційним керуванням та поточним зворотним зв'язком у користувальницькій телеметричній конструкції. (тепер називається SCADA) Я створив телеметрічне з'єднання потужністю 1 Мбіт / с і мені потрібен аналоговий монітор струму приблизно на відстані 300 м, використовуючи цифровий телеметричний канал від потужності реактора Bldg до керуючої.

Мої характеристики:

• Повна помилка 1%
• 1% лінійності
• Швидкість вибірки 1000 Гц
• Номінальний постійний струм на 1 Ампер на двигуні з шунтом 10 мОм
• 10Amp стійла. якщо зонд струму Едді застряг на максимальній потужності посередині U-трубки.
• Час відгуку на відчуття струму та зупинку драйвера двигуна 20 мс.

Доступно:

• Кілька бітів статусу на телеметрії даних 1 Мбіт / с при частоті кадрів 1 кГц.
• 6800 MCU для повернення керуючих команд зі швидкістю 100 кбіт / с.

Мій вибір дизайну:

• Регулювання частоти імпульсу ланцюга тазового діапазону 0,1% роздільною здатністю
• за допомогою контролю частоти пульсу та одного знімка. до телеметрії
  • 0,1% = 1 пп
  • 1% = 10 пп
  • 10% = 100 пп
  • 100% = 1000 pps = 10A повна шкала

Замість ADC я використав поняття tach, як автомобіль ...

• де RPM => змінна частота пульсу 1shot ==> накопичений заряд на лічильнику напруги
• крім тут моторний струм - посилений та контрольований частоти пульсу з широким діапазоном VCO та одним пострілом.
• Імпульс передавались як один біт статусу з 800 байтами інших даних у кожному режимі синхронізації frme.
• Приймач відновлений імпульсами Тач і простий інтегратор ланцюга відображає струм двигуна на лінійному аналоговому лічильнику типу.
• Задане значення для стану стійла було автоматично виявлено та відповіло протягом мс, щоб зупинити двигун протягом 5 мс.

Тепер, можливо, ваша конструкція використовувати аналогічну схему Tach з Opto-Couplers замість телеметрії на коаксіальному рівні. Конструкції тач можуть бути спрощені, не залежить від точності.