¿Cómo puedo hacer una conversión A/D con aislamiento?

Tengo que detectar un rango de voltaje de 0-25 V CC y enviarlo al microcontrolador ATMEGA 32. Quiero usar un divisor de voltaje para detectar el voltaje. Pero el problema es que se requiere aislamiento entre el microcontrolador y el lado de detección. Para el aislamiento, no puedo usar el optoacoplador ya que la salida del optoacoplador no es proporcional al lado de detección de entrada, además de usar sensores, ¿alguna otra idea para el aislamiento?

¿Cuánta potencia hay disponible en el lado aislado? Una respuesta obvia es convertir a digital en el lado aislado y enviar los datos digitalmente vía opto al micro.
Edité el título de la publicación porque el título anterior no tenía sentido. Todas las preguntas en el sitio deben ser sobre "diseño electrónico". Si el nuevo título no se ajusta a su significado, edítelo para que refleje la pregunta que realmente desea que se responda.
mbridgetech.com/pdfs/Opto-isolation.pdf tiene una discusión que vale la pena.
Dependiendo de la velocidad de respuesta que necesite, puede hacer una conversión de voltaje a frecuencia (o ancho de pulso), pasar la señal digital resultante a través del optoaislador y medirla con el microcontrolador. Esto no es necesariamente mejor, más barato o más fácil de implementar que la idea de microcontrolador-opto-microcontrolador de Olin, pero es conceptualmente más simple, lo que puede ser más fácil de explicar a algunas audiencias.

Respuestas (2)

Hay algunas maneras de hacer esto.

1) Convertir a una señal digital y aislarla. Necesitaría un convertidor A/D de algún tipo en el lado de la señal de su barrera de aislamiento. He hecho esto con CANbus y un microprocesador a gran escala en el lado de la señal, pero eso puede ser excesivo para sus propósitos. También lo he hecho con SPI, que tienen todos los modelos ATMEGA 32 que veo, y un convertidor A/D independiente. Usé Microchip MCP3004 , pero Digikey enumera cientos que pueden funcionar para usted.

2) Utilice un optoacoplador analógico, como HCNR200 o LOC110 . Requieren algunos amplificadores operacionales externos para funcionar correctamente, por lo que tiene una huella considerable por señal. Descubrimos que la línea HCNR200 mantuvo su linealidad mucho mejor con la temperatura que la LOC110.

3) Utilice un amplificador de aislamiento . Solo he usado el HCPL-7800 , que da una salida centrada en 2.5V. Eso lo hace problemático para fines de CC, pero para CA es bastante bueno. No podría comentar sobre otras variedades que podrían estar disponibles.

4) Convierta la señal analógica en una señal PWM y aíslela con un opto digital. Hice esto una vez, pero luego se me quitó la fiebre. Probablemente no valga la pena dadas las otras opciones.

Mi sugerencia sería 1) o 2), dependiendo de las limitaciones como el espacio ocupado, el consumo de energía y el costo de las piezas.

Si necesita el ucontroller y la señal en diferentes lados del aislador, hay aisladores lineales analógicos que puede usar, como la línea HCNR200 . Estos son LED empaquetados con un par de fotorreceptores emparejados, y utiliza trucos de retroalimentación con circuitos opamp externos para proporcionar una señal lineal aislada.

Estoy un poco preocupado por el rango de voltaje de 0V a 25V. Eso sin duda influirá en su elección de amplificadores operacionales externos, pero le dejaré el trabajo de verificar los límites de corriente y voltaje del HCNR200. Puede que tengas que atenuar un poco.

Con estos dispositivos, las complicaciones suelen venir cuando necesitas aislar una señal bidireccional, lo cual no aplica en tu caso.

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