Rilevamento della corrente del motore CC

Sto permettendo alla corrente attraverso un motore DC di fluire attraverso un piccolo resistore e di misurare la tensione attraverso di esso. Devo dare questa tensione analogica a un ADC di un microcontrollore per fare un po 'di elaborazione del segnale su di esso. Il mio problema è che il microcontrollore funziona con un'alimentazione isolata e la tensione da rilevare è sul lato non isolato. Sento che l'uso di un isolatore analogico non è una buona soluzione. Una soluzione consiste nell'utilizzare un ADC esterno sul lato non isolato e isolare digitalmente l'uscita ADC, ma questo ADC non può assumere tensioni negative quando il motore gira in un'altra direzione. Per favore aiuto.

Mentre capisco che stai chiedendo come utilizzare una resistenza di rilevamento corrente per rilevare la corrente e quindi trasferire il valore su un limite di isolamento, ci sono alcune alternative da considerare prima di considerare la decisione finalizzata.

(Si noti che non sono state fornite specifiche o requisiti come larghezza di banda, imballaggio o intervallo di corrente, quindi le parti specifiche menzionate potrebbero non essere adatte, ma è disponibile un'ampia gamma di parti che probabilmente funzioneranno correttamente. )

I sensori di corrente ad effetto Hall consentono il rilevamento isolato della corrente senza la necessità di resistori elettronici o di serie sul lato "caldo" del circuito. L'uscita può essere selezionata per essere adatta per il collegamento diretto al microcontrollore isolato. Ad esempio, se si ha un microcontrollore 3.3V, e la corrente avevi bisogno di senso è stato inferiore a +/- 12.5A, Allegro Microsystems ACS711 vi darà una tensione di uscita lineare tra 0 e 3,3 V, con l'attuale 0A centrata a 1,65 V.

Per usarlo con il tuo microcontrollore, collega VIout a un pin ADC.

Naturalmente, producono questi sensori con diverse sensibilità, capacità e pacchetti attuali. Digikey è tuo amico.

"Sento che l'uso di un isolatore analogico non è una buona soluzione."

Vorremmo aiuto, ma la mia risposta è circa un isolatore analogico. Cosa c'è che non va in loro? Sono fatti per questo.

L' IL300 può essere utile:

L'IL300 ha un'eccellente servo linearità dello 0,01%. Se si desidera alimentare U1 dall'alimentazione del motore, assicurarsi che sia correttamente disaccoppiato.

(Vcc e terra sinistra e destra dell'accoppiatore ottico sono ovviamente diversi.)

(1) Qualsiasi uC con un ADC di prestazioni adeguate. Leggi il valore. Invia dati digitali tramite un fotoaccoppiatore.

(2) È possibile acquistare accoppiatori ottici "lineari" che consentono di replicare una tensione lineare attraverso un limite di isolamento

Per $ US2,85 puoi ottenere il LOC110 dal IXYS che sostengono:

• 0,01% Linearità servo
• THD -87dB Tipico
• Ampia larghezza di banda (> 200kHz)
• Segnali analogici e digitali per coppie
• Basso consumo energetico
• Flatpack a 8 pin o pacchetto DIP (compatibile PCMCIA)

Il dispositivo contiene 1 x LED e 2 x fotodiodi abbinati. La coppia di fotodiodi viene utilizzata per produrre un "servo" in modo tale che le due correnti del fotodiodo siano abbinate e la tensione di ingresso possa quindi essere dedotta.

Avago fornisce una scheda tecnica e una nota app molto migliori per il suo prodotto HCNR201

In ogni caso, I_PD1 = I_PD2 e segui il circuito da lì.
Forniscono circuiti aggiuntivi nella nota dell'app, incluso uno per gli ingressi bipolari.

Dato che il dispositivo è alimentato in corrente tramite un resistore in serie e "pensa" in termini di mA, quasi certamente dovrai amplificare un po 'la tensione del sensore di resistenza del motore. È improbabile che si tratti di un problema nell'ordine generale delle cose.

Ho riscontrato lo stesso problema nel 1978 per un motore a 48 V a 1 A CC con telecomando e feedback di corrente su un design di telemetria personalizzato. (ora chiamato SCADA) Avevo progettato un collegamento di telemetria da 1 Mbps e avevo bisogno di un monitor di corrente analogico a circa 300 metri di distanza usando il canale di telemetria digitale da un reattore di potenza Bldg al Control Bldg.

Le mie specifiche:

• 1% di errore a fondo scala
• 1% di linearità
• Frequenza di campionamento di 1000 Hz.
• DC nominale da 1 Amp sul motore con shunt 10mΩ
• 10 Amp stallo. se la sonda a correnti parassite si è bloccata alla massima potenza nel mezzo del tubo a U.
• Tempo di risposta per rilevare la corrente e arrestare il driver del motore 20 ms.

A disposizione:

• Alcuni bit di stato su una telemetria di dati da 1 Mbps su un frame rate di 1 kHz.
• 6800 MCU per inviare i comandi di controllo a una velocità di 100 Kbps.

La mia scelta di design:

• Risoluzione 0,1% controllo frequenza impulsi del circuito tachimetro per corrente
• usando il controllo della frequenza del polso e uno scatto. alla telemetria
  • 0,1% = 1 pps
  • 1% = 10 pps
  • 10% = 100 pps
  • 100% = 1000 pps = 10A fondo scala

Invece di ADC, ho usato il concetto di tach come auto ...

• dove RPM => frequenza del polso variabile 1shot ==> carica accumulata sul misuratore di tensione
• eccetto qui la corrente del motore - frequenza del polso amplificata e controllata con VCO ad ampio raggio e un colpo.
• L'impulso è stato trasmesso come 1 bit di stato con 800 byte di altri dati in ogni modalità di sincronizzazione.
• Il ricevitore ha ripristinato gli impulsi Tach e il semplice circuito integratore visualizza la corrente del motore su un contatore analogico lineare di tipo edge.
• Il setpoint per la condizione di stallo è stato rilevato automaticamente e ha risposto entro ms per arrestare il motore entro 5 mS.

Ora forse il tuo progetto prevede l'uso di un circuito Tach simile con accoppiatori ottici anziché una telemetria su coassiale. I design dei tachigrafi possono essere semplificati perché non dipendono dalla precisione.