Измерение постоянного тока двигателя

Я позволяю току через двигатель постоянного тока течь через небольшой резистор и измеряю напряжение на нем. Мне нужно подать это аналоговое напряжение на АЦП микроконтроллера, чтобы выполнить некоторую обработку сигнала на нем. Моя проблема в том, что микроконтроллер работает от изолированного источника питания, а измеряемое напряжение находится на неизолированной стороне. Я чувствую, что использование аналогового изолятора не является хорошим решением. Одним из решений этой проблемы является использование внешнего АЦП на неизолированной стороне и цифровая изоляция выхода АЦП, но этот АЦП не может принимать отрицательные напряжения при работе двигателя в другом направлении. Пожалуйста помоги.

Хотя я понимаю, что вы спрашиваете о том, как использовать чувствительный к току резистор для определения тока, а затем передавать значение через границу изоляции, есть несколько альтернатив, которые следует рассмотреть, прежде чем вы примете решение окончательно.

(Обратите внимание, что вы не указали никаких спецификаций или требований, таких как пропускная способность, упаковка или текущий диапазон, поэтому упомянутые конкретные части могут не подходить, но имеется широкий спектр доступных частей, которые, вероятно, будут работать нормально. )

Датчики тока с эффектом Холла позволяют изолированное измерение тока без необходимости использования каких-либо электронных или последовательных резисторов на «горячей» стороне цепи. Выход может быть выбран для прямого подключения к вашему изолированному микроконтроллеру. Например, если вы имели 3.3V микроконтроллер, а ток вам необходимо чувство было меньше , чем +/- 12.5A, Allegro Microsystems' ACS711 даст вам линейное выходное напряжение от 0 до 3,3 В , с 0A тока с центром в 1,65 V.

Чтобы использовать это с вашим микроконтроллером, подключите VIout к выводу АЦП.

Конечно, они делают эти датчики с различной чувствительностью к току, возможностями и комплектами. Дигики твой друг.

«Я чувствую, что использование аналогового изолятора не является хорошим решением».

Мы хотели бы помочь, но мой ответ это про аналоговый изолятор. Что с ними не так? Они созданы для этого.

IL300 может быть полезно:

IL300 имеет превосходную 0,01% линейность сервопривода. Если вы хотите подключить U1 к источнику питания двигателя, убедитесь, что он правильно отсоединен.

(Vcc и земля слева и справа от оптопары, очевидно, разные.)

(1) Любой ОК с АЦП подходящей производительности. Прочитайте значение. Отправка цифровых данных через оптопару.

(2) Вы можете купить «линейные» оптопары, которые позволяют воспроизводить линейное напряжение на границе изоляции

За $ 2,85 вы можете получить LOC110 от IXYS. Они утверждают:

• 0,01% серво линейность
• THD -87dB Типичный
• Широкая полоса пропускания (> 200 кГц)
• Пары аналоговых и цифровых сигналов
• Низкое энергопотребление
• 8-контактный плоский пакет или DIP-пакет (совместимый с PCMCIA)

Устройство содержит 1 светодиод и 2 фотодиода. Пара фотодиодов используется для создания «сервопривода» таким образом, чтобы два фотодиодных тока были согласованы, а затем можно было определить входное напряжение.

Avago предоставляет гораздо более качественную спецификацию и примечание к приложению для своего продукта HCNR201

В каждом случае I_PD1 = I_PD2 и следуйте схеме оттуда.
Они предоставляют дополнительные схемы в примечании приложения, в том числе один для биполярных входов.

Поскольку устройство управляется током через последовательный резистор и «думает» в терминах мА, вам почти наверняка придется несколько увеличить напряжение датчика чувствительности двигателя. Вряд ли будет проблемой в общем порядке вещей.

Я столкнулся с той же проблемой в 1978 году для двигателя постоянного тока 48 В @ 1A с дистанционным управлением и обратной связью по току по индивидуальному проекту телеметрии. (теперь он называется SCADA). Я разработал телеметрическую линию 1 Мбит / с, и мне потребовался аналоговый токовый монитор на расстоянии около 300 м, использующий канал цифровой телеметрии от блока питания реактора до блока управления.

Мои характеристики:

• 1% ошибка полной шкалы
• 1% линейность
• Частота дискретизации 1000 Гц.
• Номинальное постоянное напряжение 1 А на двигателе с шунтом 10 мОм
• Кабина на 10 амперов. если вихретоковый датчик застрял на максимальной мощности в середине U-образной трубки.
• Время реакции на превышение тока и остановку двигателя двигателя 20 мс.

Доступный:

• Несколько битов состояния в телеметрии данных 1 Мбит / с с частотой кадров 1 кГц.
• 6800 MCU для отправки команд управления обратно со скоростью 100 Кбит / с.

Мой выбор дизайна:

• Регулирование частоты пульса тахометра в 0,1% по току
• используя контроль частоты пульса и один выстрел. телеметрии
  • 0,1% = 1 ппс
  • 1% = 10 pps
  • 10% = 100 pps
  • 100% = 1000 pps = 10A в полном масштабе

Вместо АЦП я использовал тач концепт как автомобиль ...

• где RPM => переменная частота импульсов 1shot ==> накопленный заряд на измерителе напряжения
• за исключением тока двигателя - усиленная и контролируемая частота пульса с широким диапазоном VCO и одним выстрелом.
• Импульс передавался как 1 бит состояния с 800 байтами других данных в каждом режиме синхронизации.
• Приемник восстановил импульсы Таха и простую интегральную схему, отображающую ток двигателя на линейном аналоговом счетчике типа ребра.
• Уставка для состояния останова была автоматически обнаружена и в течение мс реагировала на остановку двигателя в течение 5 мс.

Теперь, возможно, вы решили использовать аналогичную схему Tach с оптопарами вместо телеметрии по коаксиальному кабелю. Конструкции тача можно сделать простыми, так как не зависит от точности.