Instrumentatiebuffer

Misschien is het een optie om de voeding van de meetversterker galvanisch te scheiden met DC-DC converter.

De meetingang kun je dan gelijkrichten, en om het doelsysteem niet te belasten kun je het hoog-Ohmig maken door een FET te gebruiken.
Met een weerstand en zenerdiode kun je de FET beveiligen tegen te hoge ingangs spanningen.

Edit/
Een voorbeeld van zo'n DC-DC converter.
http://www.eoo-bv.nl/index.php?_a=viewProd&productId=8558
Aan de ingang van de converter kun je een low drop spanningsregelaar zetten waardoor de meetversterker kan werken van 6 tot 24V

Hallo,

Dat lijkt idd een mooie oplossing, wel jammer van de iets duurdere prijs maar vooral de lagere efficiëntie. Zeker omdat de meer versterker tot 1A@5V kan verbruiken.

Zou mijn bovenstaande oplossing ook werken of is die niet goed?

Edit:
Ik heb een oplossing bedacht met de tip van @Thevel en ik voed enkel het meetgedeelte met een geïsoleerde DC-DC converter. Deze is heel mooi voor €2.93 (>5 stuks bij farnell)

http://www.farnell.com/datasheets/1662782.pdf

Ik ben een schema aan het tekenen en post het dan eens ter controle. Bedankt alvast

Mvg, Daan

[Bericht gewijzigd door Totale beginner op donderdag 9 juli 2015 09:05:00 (39%)]

Hallo,

Ik heb ondertussen een schema gemaakt:

Ik heb hierbij volgende gedachtengang gevolgd:

• De eerste weerstanden zorgen ervoor dat er geen oneindig hoge stromen door de bruggelijkrichter kunnen lopen. De ingangen zijn dus systemen waar tussen 0 en 24V kan staan met common anode of common cathode (vandaar de gelijkrichters.
  
• De ferrietspoelen filteren hoogfrequent ruis uit de signalen.
  
• De TVS diodes zijn gemaakt voor CAN bus en hebben een stand-off voltage van 24V en max breakdown voltage van 30V. Deze beschermen tegen ESD pulsen van bijvoorbeeld bliksem. Er zijn hier geen condensatoren naar GND geplaatst omdat de TVS diode een capaciteit heeft van 30pF.
  
• De weerstanden van 1K2 limiteren de GATE inrush current en ringing omdat er toch hele lange kabels (> 30 meter) aan de ingangen kunnen hangen.
  
• De opto-coupler heeft een CTR van 100% en de 390R weerstand laat 10mA door de LED lopen, dit lijkt me meer dan voldoende. De weerstandsdeler aan de uitgang is een pull-up en level-translater naar de 2.5V IO die ik nodig heb.
  

Ik vraag me alleen af of de mosFET nu snel genoeg kan uitschakelen, dit moet niet supersnel maar toch binnen 50ms liefst. Moet ik nog een weerstand tussen gate en source plaatsen?

En wat vinden jullie in het algemeen?

De mosfet heeft een turn-on time van 10ns, dat lijkt me snel genoeg. Eigenlijk moet je nog wel de rise time er bij optellen, maar die kan ik zo gauw niet vinden. De risetime is meestal van dezelfde ordegrootte als de turn-on time.

Ook hangen die schakeltijden af van condities zoals de gatespanning en de drain-source stroom, dus je moet de rise-time + turn-on time narekenen/nameten.

De inschakeltijd is niet waar ik echt mee inzit, maar eerder de uitschakeltijd. Ik wil liefst geen weerstand naar source plaatsen omdat ik de ingang van het circuit zeer hoogomig wil houden.

Bij nader inzien denk ik dat dit geen probleem is, want als de schaklaar wordt gesloten dan worden source en gate eigenlijk met elkaar verbonden via R76 en R24 of R25 waardoor de gate capaciteit ontlaad.

Ben ik juist?

Mvg,
Daan

[Bericht gewijzigd door Totale beginner op maandag 13 juli 2015 14:05:57 (35%)]

Met 24V (DC of RMS) op de ingang zijn die MOSFET meteen aan gort; over die TVS staat 25-30V bij 1mA, en de MOSFET mag maar 20V gate-source hebben. Daarbij heb je nu de twee kanalen onderling min of meer kortgesloten, door de negatieve zijde van de gelijkrichters aan elkaar te hangen, en ik denk dat er situaties zijn waarbij dat problemen gaat opleveren, onder andere wanneer de schakelaars aan de hoge zijde schakelen, en een van de twee bediend is.

Hallo SparkyGSX,

Bedankt voor de feedback. De Vgs van deze mosfet van NXP is +-30V continuous en +-40V pulsed (vandaar de keuze voor deze specifieke FET).

In verband met de gelijkrichter, hier twijfelde ik inderdaad nog over. Wat is hier een goede oplossing?

Mvg,
Daan

@Moderator: achteraf gezien is het beter om de topictitel te wijzigen in 'meerkanaals spanningsdetectie'.

Mvg,
Daan

[Bericht gewijzigd door Totale beginner op maandag 13 juli 2015 15:21:09 (18%)]

Waarom zet je die fets er tussen, een antiparallel diode over je optocoupler met de juiste voorschakelweerstand is toch voldoende.

Heb je ook de voeding niet nodig aan de led kant van je optocoupler, en de zaak is lekker galvanisch gescheiden.

Of ik moet iets missen.

Ik zet de FET er tussen omdat ik een heel hoogomige ingang wil hebben. Het is namelijk zo dat ik hier wil inhaken op een bestaand systeem die ik niet mag beïnvloeden.

De schakelaars zijn einschakelaars in een machine en deze wil ik niet verstoren. De FET maakt alles heel hoogomig.

Mvg,
Daan

En met die gelijkrichter ervoor en die spoel beïnvloed je het niet?

Hallo,

Dat denk ik niet, maar als dat wel zo is wil ik zeker snappen waarom. De gelijkrichter is geen extra weerstand voor het systeem waarin ik meet en de spoel ook niet aangezien alles DC is.

Ik had eerst iets met een opamp, maar het probleem is dat er geen common ground is. Ik dacht dit op te lossen met de gelijkrichter, maar blijkbaar is dat ook geen goed idee.

Er moet toch een simpele betrouwbare manier zijn.

Mvg,
Daan

[Bericht gewijzigd door Totale beginner op maandag 13 juli 2015 16:08:45 (35%)]

Op 13 juli 2015 16:07:42 schreef Totale beginner:
Ik dacht dit op te lossen met de gelijkrichter, maar blijkbaar is dat ook geen goed idee.

Ho, ik zeg niets over het idee hé.

Kan je het niet opbouwen op een bread board of gaatjesprint, en dan testen. Scoop erbij, dan kan je zien wat er gebeurt.

En wat voor signaal moet je precies meten dan? Ik lees dat het kan variëren tussen 12 en 24VDC en AC, maar wat is daar zo speciaal aan dan?

Hallo,

Ik bedoelde 'Ik dacht dit op te lossen met de gelijkrichter, maar blijkbaar is dat ook geen goed idee.' helemaal niet aanvallend hoor ik ben blij met alle feedback. Volgens SparkyGSX maak ik zo kortsluiting tussen beide inputkanalen.

Het signaal dat ik wil meten is het al dan niet gesloten zijn van eindschakelaars die reeds aangesloten zijn aan een ander systeem 'het doelsysteem' om het een naam te geven. (Zie ook de eerste schets).

Het doelsysteem mag niet merken dat mijn meetsysteem ook over de eindschakelaars zit. Nu wil ik mijn meetsysteem een beetje universeel maken. En sommige doelsystemen hebben een common anode andere hebben een common cathode. Sommige werken op 12VDC andere op 24VDC.

Ik heb dus een hoogomige ingang nodig die ook nog eens ongevoelig is voor polariteit omdat ik zowel common anode als common cathode wil kunnen aansluiten.

Mvg,
Daan

Misschien hier niet op zijn plaats hoor maar een stroommeting dmv een hallsensor? Beinvloed je de bron in ieder geval niet.

Hallo bol00052,

Dat klinkt wel interessant, als de schakelaar gesloten is zal er bij elk systeem wel wat stroom gaan lopen tenzij het met een opamp buffer werkt. Dan is de ingangscapaciteit misschien wel enkele megaOhms. Zal een hallsensor dit nog zien en zal er niet veel ruis op komen met zo'n klein meetbereik?

Mvg,
Daan

Als de stromen enkele uA zijn dan wordt het inderdaad nog wel lastig. Ik begrijp dat ook die gegevens dus niet bekend zijn.
Zelf gebruik ik vaak stroomsensoren van Allegro maar dan wel met stroomwaardes van minimaal enkele honderden mA.

[Bericht gewijzigd door bol00052 op maandag 13 juli 2015 16:44:55 (32%)]

Hallo,

Die gegevens zijn inderdaad niet bekend. Ik wil namelijk een universeel systeem maken. Het enige wat ik dus weet:

• Schaklaar zijn common anode of common cathode
• Over de schaklaar staat 12VDC of 24VDC
• Het systeem waaraan wordt gemeten mag niet worden beïnvloed, dus hoogomige ingang.

Ik wil in totaal 6 kanalen maken, dus 6 schakelaars inlezen.

Mvg,
Daan

Op 13 juli 2015 16:22:27 schreef Totale beginner:
Het signaal dat ik wil meten is het al dan niet gesloten zijn van eindschakelaars die reeds aangesloten zijn aan een ander systeem 'het doelsysteem' om het een naam te geven. (Zie ook de eerste schets).

Die eindschakelaars zijn dat inductieve, capacitieve, of eindschakelaars met contacten, of kunnen het alle drie de types zijn?

Hallo,

Het doelsysteem dat ik voor ogen heb is zoals een poortsturing, dus gewoon met contacten.

Mvg,
Daan

Dan heb je toch altijd wel 0V op het systeem zitten, dat is toch goed te doen via een optocoupler. Die paar mA extra, daar merkt het systeem niets van hoor.

Als je het via de gelijkrichter doet heb je ook niets met de polariteit te maken bij DC, je moet alleen even een 0V van het systeem erbij pakken.

Zal het systeem dan niet denken dat de schaklaar gesloten is als dit als volgt is aangesloten:

Omdat er dan een stroom loopt?

Als je het op deze manier doet misschien wel ja. Maar als je alleen de schakeldraad pakt van je eindschakelaar en een 0VDC of 0VAC van je systeem, kan er niets mis gaan.

Lambiek,

Daar zit idd iets in, dan heb ik zelfs die isolerende DC-DC converter niet meer nodig. Ik maak straks even een schema en zal het dan posten. Ik moet nog even denken over de juiste voorschakelweerstand daar de spanning tussen 12 en 24V kan zijn en het dus kan zijn dat de LED gevoed zal worden via een pull-up van onbekende grootte.

Alvast heel erg bedankt voor het meedenken.

Hier heb je een voorbeeld.

Misschien kan je hier iets mee.