Galvanische scheiding DMM

Als een project ben ik momenteel bezig een DMM te ontwerpen. Ik zou graag spanningen (AC en DC) van -50V tot +50V kunnen meten. Nu wil ik een galvanische scheiding hebben van mijn multimeter ten opzichte van mijn gemete systeem , is hiervoor een optocoupler de beste keuze en zoja ; kan je me dan een voorbeeld laten zien?

Afhankelijk van de nauwkeurigheid kan je een optocoupler gebruiken. Kijk maar eens bij HP of agilent, weet niet hoe ze nu heten. Als je nauwkeurig wil meten kan je beter een dc-dc converter nemen en met een galvanische scheiding een ad converter via bijvoorbeeld spi inlezen.

een galvanische scheiding voor een multimeter is meestal omwille van de veiligheid

bij een batterijgevoed apparaat is dit dus meestal neit noodzakelijk......

kan natuurlijk zijn dat je een desktop multimeter maakt, maar dan is een normale lineaire voeding ale en scheiding natuurlijk

Ik maak inderdaad een desktop multimeter. Maar snap niet hoe de voeding al een scheiding zou zijn.
Stel ik ben een spanning van 40V aan het inlezen en aan het samplen met de microcontroller en de spanning stijgt plots maar mn meetbereik is nog niet aangepast dan gaat mn ADC toch kapot.

Dat is geen "galvanische scheiding" die je moet voorzien.

welke AD wil je gebruiken?

Waarvoor dient een galvanische scheiding dan?

een trafo met 2 gescheiden wikkelingen is WEL ZEKER een galvanische scheiding!!!

Je kunt ook je ADC beveiligen mbv diodes.

Een galvanische scheiding zorgt ervoor dat wanneer er aan de ene kant iets fout gaat, bv een kortsluiting in een aangestuurde motor, de andere kant (stuurkring) er niet door sneuveld.

Hetgeen jij zoekt is 'gewoon' automatisch van meetbereik veranderen...

Op 17 april 2008 16:15:06 schreef Nnoitra:
Stel ik ben een spanning van 40V aan het inlezen en aan het samplen met de microcontroller en de spanning stijgt plots maar mn meetbereik is nog niet aangepast dan gaat mn ADC toch kapot.

Daar gebruik je een weerstand voor (om de stroom te beperken) en een stel vrijloopdioden (om de ADC-ingang te beschermen).

de manier waarop dat in bench multimeters gedaan wordt ( het meetgedeelte 'zweeft' ) is

1) een transfo met 2 laagspannings wikkelingen die tussen de windingen bijvoorbeeld 400 volt kunne houden ( let op ; bij een gewone transfo uit de winkel is dat niet noodzakelijk zo !!! er is alleen hoge isolatie tussen de net-kant en de laagspanningskant. tussne de laagspanningskanten kan er veel minder liggen. bijvoorbeeld : eerste spoel = netspoel . dan 2 mm isolatiemateriaal , volgende laag is laagspanningsspoel 1 , dan halve mm isolatie en dan tweede laagspanningsspoel. beide zijn goed geisoleerd tov de hoogspanningskant. maar tussen de laagspanningskanten zit maar halve mm !. vooral ringkernen zijn daar rottig voor.

de meetelectronica wordt gevoedt uit 1 winding. de meetelectronica heeft alles aan boord om te kunne meten en een DIGITAAL signaal naar buiten te brengen

de stuurwelectronica wordt gevoedt uit de andere winding.
tussen de stuur en meet electronica staan 2 optocouplers.

het ganse meetgedeelts is dus nu galvanisch gescheiden tov de stuurelectronica ( stuurelectronica heeft de drukknoppen , lcd , seriele poort etc. meetelectronica heeft de relais voor range schakeling , de a/d en alle nodig dingen aan boord.

ga bij agilent eens de service manual van en 34401 downloaden. de volledige schemas staan erin ... ( verwacht niet dat je dat ding kan nabouwen hoor ! der zitten een paar asic's in en 3 processoren .... het gaat hem om het princiepe en hoe ze de inputs beschermen. het staat mooi uitgelegd.

[Bericht gewijzigd door free_electron op (11%)]

een trafo met 2 gescheiden wikkelingen is WEL ZEKER een galvanische scheiding!!!

@HmH: als dit een reactie was op die van mij eerder dan gewoon ff zeggen dat ik het niet had over wat jij zei.
Een transfo met gescheiden wikkelingen is inderdaad zoals jij zegt een galvanische scheiding.
Maar wat ik bedoelde, is zoals anderen hier ook ondertussen al aanhaalden, niet wat TS zoekt.

dit is wel wat ik zocht freeelectron , maar ik snap de uitleg niet. wat is de simpelste manier om een DVM galvanisch te scheiden ? weet dat het moeilijk zal zijn om uit te leggen. Maar ik waardeer het geduld en alle hulp

Een methode voor een galvanische scheiding die te doen is, is het meetsignaal met een opamp bufferen en versterken. Dan via een V/F (voltage to frequency) converter de spanning omvormen naar een frekwentie en dat door een optocoupler sturen en of pulsjes tellen of weer terug omvormen naar een spanning.

@free_electron
Heb het schema van een 34401A bekeken en gezien dat Agilent o.a. een AD637 TRMS converter gebruikt. Er zijn niet zoveel analoge TRMS converters.

wat is de simpelste manier om een DVM galvanisch te scheiden ?

Voeden met een batterijtje

zonder gebruik van een batterij :P

ik heb er nog eens over nagedacht. die transfo is ene probleem omdat je de isolatiespannig tussen de laagspaningswindingen nodig hebt. maaar ! als je 2 losse transfotjes neemt is het probleem opgelost !.

een mogelijk oplossing :


net -+-[transfo]-[5 volt]--[processortje + a/d + input]
     |                       /|\   \|/
     |                      OPTO  OPTO
     |                       /|\   \|/
      -[transfo]-[5 volt]--[processortje]-[display]
                             |       |
                          [remote] [toetsen]

over de twee optocouplers kan je gewoon rs232 praten.

de onderste stuurt bijvoorbeeld een ? naar de bovenste waarop die antwoordt met een meetresultaat.
als je A stuurt : AC
als je D stuurt ; DC
als je V stuurt : spanning
als je I stuurt : stroom
als je R stuurt ; weerstand
als je F stuurt : frequentie
als je S stuurt : diode
als je C stuurt : continuity
en ga zomaar door. ene eenvoudig 1 karakter instructieset.
da maakt de meetprocessor hele simpel. je triggert een interrupt op de seriele poort. als die interrupt komt ; meetbereik switchen of antwoord sturen.
de rest van de tijd kan je slapen ...

dat kan ene heel stom processortje zijn. als je daar bjvoorbeeld een ICL7109 aanhangt ... if ICL7134 dan heb je een serieuze A/D of je pakt as die processor ene van de ADuC's van analog devices of een Silabs met 24 bit convertor.... das een serieus aantal digits ... en poten genoeg om de boel om relais te sturen voor je input range.
als je in 344401 schema kijkt zie je hoe ze de stroombron maken voor weerstandsmeting , de gelijkrichter voor AC en de true RMS functie.
frequentiemeting kan je doen met een externe prescaler en een van de timers in de processor.
buzzertje erop voor continuity

Moest ik er gene hebben staan in mijn garage ik bouwde hem direct zelf ... ( ja ik heb mijn eigen 34401 staan thuis. )

oeh lekker leuk en simpel.

Aanvullend idee. Zorg dat je de optocouplers in een soort bus structuur opneemt. Kan je meerdere AD's of andere blokken aansturen. Bijvoorbeeld een digitale LF signaal bron of voeding.

hier lijkt het idee van de scheiding niet echt logich.....

als je gaat kijken zie je nu dat je idd niet het display, de toetsen en die uC omzeep blaast.

de dure AD en de onderliggende uC blaas je nog steeds in een stationaire baan om de aarde..........

dat siaply kun je zo ook wel aan die uC hangen: dat zijn vandaag de dag de kosten neit meer, dus dan spaar je al een extra uC uit. Die toetsen zijn neem ik aan goed genoeg geisoleerd, dus dat is ook niet link...

alleen die remote zou dan gescheiden moeten, maar kom zijn functionaliteit hier niet echt tegen....