Corrente do motor CC de detecção

Estou permitindo que a corrente através de um motor CC flua através de um pequeno resistor e medindo a tensão através dele. Eu preciso dar essa tensão analógica a um ADC do microcontrolador para fazer algum processamento de sinal nele. Meu problema é que o microcontrolador funciona com uma fonte isolada e a tensão a ser detectada está no lado não isolado. Eu sinto que usar um isolador analógico não é uma boa solução. Uma solução para isso é usar um ADC externo no lado não isolado e isolar digitalmente a saída do ADC, mas esse ADC não pode receber tensões negativas quando o motor estiver em outra direção. Por favor ajude.

Embora eu entenda que você está perguntando sobre como usar um resistor de detecção de corrente para detectar a corrente e depois transferir o valor para um limite de isolamento, existem algumas alternativas a serem consideradas antes de considerar a decisão finalizada.

(Observe que você não forneceu especificações ou requisitos, como largura de banda, embalagem ou faixa atual, portanto as partes específicas mencionadas podem não ser adequadas, mas há uma ampla variedade de peças disponíveis que provavelmente funcionarão bem. )

Os sensores de corrente de efeito Hall permitem a detecção isolada de corrente sem a necessidade de resistores eletrônicos ou em série no lado "quente" do circuito. A saída pode ser selecionada para ser adequada para conexão direta ao seu microcontrolador isolado. Por exemplo, se você tivesse um microcontrolador de 3,3V e a corrente necessária para detectar era menor que +/- 12,5A, o ACS711 da Allegro Microsystems fornecerá uma tensão de saída linear entre 0 e 3,3V, com a corrente 0A centrada em 1,65 V.

Para usar isso com seu microcontrolador, conecte o VIout a um pino ADC.

Obviamente, eles fabricam esses sensores com diferentes sensibilidades, capacidades e pacotes atuais. Digikey é seu amigo.

"Sinto que usar um isolador analógico não é uma boa solução".

Gostaríamos de ajudar, mas minha resposta é sobre um isolador analógico. O que há de errado com eles? Eles são feitos para isso.

O IL300 pode ser útil:

O IL300 possui uma excelente linearidade servo de 0,01%. Se você deseja alimentar o U1 a partir da fonte de alimentação do motor, verifique se está devidamente desacoplado.

(Vcc e o terreno esquerdo e direito do acoplador óptico são obviamente diferentes.)

(1) Qualquer uC com um ADC de desempenho adequado. Ler valor. Envie dados digitais por meio de um acoplador óptico.

(2) Você pode comprar optoacopladores "lineares" que permitem replicar uma tensão linear através de um limite de isolamento

Por US $ 2,85, você pode obter o LOC110 do IXYS. Eles afirmam:

• 0,01% de linearidade do servo
• THD -87dB típico
• Largura de banda larga (> 200kHz)
• Sinais analógicos e digitais
• Baixo consumo de energia
• Pacote Flatpack de 8 Pinos ou DIP (Compatível com PCMCIA)

O dispositivo contém 1 x LED e 2 x fotodiodos correspondentes. O par de fotodiodos é usado para produzir um "servo", de modo que as duas correntes de fotodiodos sejam correspondidas e a tensão de entrada possa ser deduzida.

A Avago fornece uma planilha de dados e uma nota de aplicativo muito muito muito melhores para o produto HCNR201

Em cada caso, I_PD1 = I_PD2 e siga o circuito a partir daí.
Eles fornecem circuitos adicionais na nota do aplicativo, incluindo um para entradas bipolares.

Como o dispositivo é acionado por corrente através de um resistor em série e "pensa" em termos de mA, você quase certamente terá que amplificar um pouco a tensão do resistor do sensor do motor. É improvável que seja um problema na ordem geral das coisas.

Enfrentei o mesmo problema em 1978 para um motor de 48V @ 1A DC com controle remoto e feedback de corrente sobre um projeto de telemetria personalizado. (agora chamado SCADA) Eu havia projetado um link de telemetria de 1 MBps e precisava de um monitor analógico de corrente a cerca de 300 m de distância, usando o canal de telemetria digital de um reator de potência do Bldg até o Control Bldg.

Minhas especificações:

• 1% de erro na escala completa
• 1% de linearidade
• Taxa de amostragem de 1000 Hz.
• 1Amp nominal DC no motor com derivação de 10mΩ
• 10Amp stall. se a sonda de corrente parasita ficar presa à potência máxima no meio do tubo em U.
• Tempo de resposta para detectar sobrecarga de corrente e parar o driver do motor 20 ms.

Acessível:

• Alguns bits de status em uma telemetria de dados de 1 Mbps a uma taxa de quadros de 1 kHz.
• 6800 MCU para enviar comandos de controle de volta à taxa de 100 Kbps.

Minha escolha do projeto:

• Controle da taxa de pulso do circuito tach de resolução de 0,1% pela corrente
• usando o controle da taxa de pulso e um tiro. telemetria
  • 0,1% = 1 pps
  • 1% = 10 pps
  • 10% = 100 pps
  • 100% = 1000 pps = 10A em escala completa

Em vez do ADC, usei o conceito de tach como carro ...

• onde RPM => taxa de pulso variável 1shot ==> carga acumulada no medidor de tensão
• exceto aqui corrente do motor - taxa de pulso amplificada e controlada com VCO de ampla faixa e um disparo.
• O pulso foi transmitido como 1 bit de status com 800 bytes de outros dados em todos os modos de sincronização.
• Os pulsos de Tach restaurados pelo receptor e o circuito integrador simples exibem a corrente do motor em um medidor analógico linear do tipo borda.
• O ponto de ajuste para a condição de estol foi detectado automaticamente e respondeu dentro de ms para parar o motor dentro de 5mS.

Agora, talvez o seu projeto seja usar um circuito Tach similar com optoacopladores em vez de uma telemetria em cabo coaxial. Os designs de taches podem ser simplificados, pois não depende da precisão.