Misura Volt con Optoisolatore lineare

[Lorenzoneri]

Ciao a tutti
vi proprongo un problemino che da un po mi fa girare la testa.

uso una telemetria che mi registra molti parametri del mio modello,
potrebbe misurare anche la tensione del pacco batterie del motore,
ma dato che io la uso con la stessa alimentazione della radio, il tutto optoisolato dall'alimentazione del motore, non posso usare in modo diretto il voltmetro della telemetria.

vorrei realizzare la misura della tensione con il seguente optoisolatore lineare in mio possesso: hcpl4562 data sheet allegato.

da un lato dell'optoisolatore avrei il sensore della telemetria che misura la tensione fra due contatti, + la tensione "fissa" (in realtà leggermente variabile, ma misurata e registrata dalla telemetria) di alimentazione della ricevente=telemetria.
dall'altro lato dell'optoisolatore ho un pacco batterie, quindi una massa e un positivo da misurare,

sul data sheet è presentato un circuito standard per l'uso di questo componente, ma non riesco a fare il match fra il mio caso reale e quello dello schema, secondo voi si può fare??

ho riportato nell'immagine allegata lo schema teorico di utilizzo e il mio caso reale.

vi prego, datemi una mano!
Lorenzo

[MSchiepp]

Io userei lo schema di figura 2 del datasheet, perchè negli altri l'ingresso è accoppiato in alternata (condensatore C1) ed è quindi adatto solo a segnali variabili entro una determinata gamma di frequenza, come ad es. segnali audio o video.
Se hai la possibilità di leggere una frequenza con il tuo sistema di telemetria, la soluzione più semplice è quella di usare un convertitore tensione/frequenza seguito da un comune optoisolatore in modo da optoisolare la frequenza in uscita dal convertitore.

Michele

[Lorenzoneri]

Grazie Michele
quindi ci potrebbero essere due strade percorribili!
-- il circuito della figura 2 del data sheet
-- un convertitore tensione/frequenza - optoisolatore - convertitore frequenza/tensione
ho capito bene?

potrei utilizzare il circuito che ho disegnato?

potresti farmi un esempio con il convertitore?

lorenzo

[protomax]

Originalmente inviato da Lorenzoneri

Grazie Michele
quindi ci potrebbero essere due strade percorribili!
-- il circuito della figura 2 del data sheet
-- un convertitore tensione/frequenza - optoisolatore - convertitore frequenza/tensione
ho capito bene?

potrei utilizzare il circuito che ho disegnato?

potresti farmi un esempio con il convertitore?

lorenzo

Come gia detto da Mschiepp il circuito 2 e' l'unica soluzione per poter usare questo tipo di optoisolatore...

SI il circuito che hai disegnato e' corretto ma vorrei solo farti rilevare che :
- il foto accoppiatore deve lavorare nel range 2..10 mA (lato led / batteria)
- la corrente che hai lato RX / telemetria e' molto esigua Ipb= 31/19 uA (micro ampere quindi 10E-6 ampere)

devi fare conto che con questa corrente dovrai riportare a valori di caduta di 4/5V per fare in modo che la telemetria misuri ma sopratutto devi sapere che impedenza ha la tua telemetria altrimenti rischi di non misurare nulla.

Es. la R lato RX dovrai calcolarla cosi':

R(latorx) = V(Caduta per ingresso telemetria) / Ipb

da cui deduci che se la caduta deve essere di supponiamo 5V

R(latorx) = 5/ 31uA = 5/ 31e-6 = 5000000/31 = 160Kohm

potrai scegliere 150K

Il problema si presenta quando l'ingresso della telemetria ha una impedenza paragonabile o addirittura inferiore...

Sappi che in genere per le telemetrie l'ingresso serve per misurare la tensione di batteria (carico a basissima impedenza) non e' necessario avere un ingresso ad alta impedenza come per i tester e puo' essere anche intorno a qualche Kohm

La vedo ostica questa strada a meno di non crearsi poi dopo il foto-accoppiatore un "Voltage Follower" cioe' un circuito con operazionali che permetta di disaccoppiare l'alta impedenza del fotoaccoppiatore con l'ingresso della telemetria ...ma allora bisognerebbe affrontare il progetto in modo diverso

Non so i distrurbi che possono crearsi e fare danni in questa applicazione ma piu' che questa soluzione accoppiarei le batterie e la telemetria con qualche resistenza e condensatore e mi eviterei tutto questo complicato giro di formule e conversioni.

Attenzione in ogni caso alla linearita' del foto accoppiatore e alla sua funzione di trasferimento ...

[Lorenzoneri]

mi rendo conto che la situazione è veramente complicata!

come posso misurare l'impedenza?

potrei mettere in uscita lato telemetria un transistor o qualche altro componente che amplifichi la corrente e mi permetta di usare una resistenza più piccola?

è percorribile, e se si come la seconda strada proposta da Michele?

caratteristiche della barca dove lo devo usare:
12 celle sub-C 4200mAh
motre brushless da 37000RPM
regolatore brushless con frequnza di alimentazione di 19 kHz
assorbimenti molto variabili che vanno fino a 90A per 1,5 secondi

effettivamente, se ben guidato, potrei anche provare la strada del filtro antidisturbo, ma dato che è una barca non so come testare il filtro con le alte correnti che si hanno durante il normale utilizzo.

grazie,
lorenzo

[protomax]

Originalmente inviato da Lorenzoneri

mi rendo conto che la situazione è veramente complicata!

come posso misurare l'impedenza?

potrei mettere in uscita lato telemetria un transistor o qualche altro componente che amplifichi la corrente e mi permetta di usare una resistenza più piccola?

è percorribile, e se si come la seconda strada proposta da Michele?

caratteristiche della barca dove lo devo usare:
12 celle sub-C 4200mAh
motre brushless da 37000RPM
regolatore brushless con frequnza di alimentazione di 19 kHz
assorbimenti molto variabili che vanno fino a 90A per 1,5 secondi

effettivamente, se ben guidato, potrei anche provare la strada del filtro antidisturbo, ma dato che è una barca non so come testare il filtro con le alte correnti che si hanno durante il normale utilizzo.

grazie,
lorenzo

Per sapere l'impedenza della telemetria puoi guardare sulle caratteristiche della stessa , oppure sapere come e' fatta (uC usato ...e circuito d'ingresso)

ti posto un ipotetico voltage follower semplice, e un filtro che potresti usare per collegare ma batteria alla telemetria perdendo l'optoisolamento ma semplificandoti la vita.

PS. il filtro per sua costruizione (attenua i picchi di tensione provocati dai distrurbi e pero' smorza i picchi dovuti al carichi improvvisi del motore ...conserva pero' il valore medio)

[MSchiepp]

Cambiamo strategia... con l'optoisolatore diventa troppo complicato.
Dai un'occhiata a questo componente: ACS754x trovi datasheet e documentazione sul sito Farnell al codice 1174682.
E' un sensore di corrente ad effetto hall che quindi risulta isolato dalla corrente che deve misurare, un po' come succede per una pinza amperometrica; alimentando il sensore con la tensione (e la massa) con cui è alimentata la telemetria, puoi leggere la corrente del motore anche se funziona con alimentazione separata.

Ti piace??

P.S.: il sensore funziona bene ed è lo stesso del Protometer!


Michele

[Lorenzoneri]

grazie Michele
ma la mia telemetria misura già la corrente del motore con un sensore ad effetto hall,
fra i sensori che ha devo solo optoisolare la misura dei volt del pacco motore.

lorenzo

[MSchiepp]

Come non detto, ritiro tutto...

Allora opterei per il convertitore tensione/frequenza -> opto digitale sulla frequenza -> conv. frequenza/tensione -> telemetria.

Michele

[Lorenzoneri]

Originalmente inviato da MSchiepp

Come non detto, ritiro tutto...

Allora opterei per il convertitore tensione/frequenza -> opto digitale sulla frequenza -> conv. frequenza/tensione -> telemetria.

Michele

ho visto i data sheet dei convertitori, e per adattare quei circuiti al mio caso bisognerebbe saper fare i miracoli.

lorenzo