Leer tensión de forma aislada

[acarreo]

Hola,

quisiera saber como podría leer la tensión (voltios) de forma aislada. Es que creo que me podría generar un problema conectar diferentes masas. Sería para un sistema microcontrolado con alimentación de 5v y 3v, y la tensión a medir sería como mucho de 21v. Me bastaría detectar cuando la tensión baja a cerca de 0. ¿Existe algún integrado que pase el valor por I2C o algo así? Hasta ahora siempre había hecho plan con un simple divisor de tensión para ajustar a la tensión del ADC, pero si lo quiero aislar ya no sé como afrontarlo.

Gracias

 

[fdesergio]

Mira este IC ISO124 , no te subo el datshhet pues me cayo un virus y no puedo subir ni ver ningun adjunto, chauuuuuuuuu

http://www.megachip.ru/pdf/TI/ISO124.pdf

 

[juanma2468]

Pues simplemente usando un amplificador operacional puesto en modo seguidor de señal estarias aislandote de tu circuito y esa tension, luego colocando el circuito resistivo que mensionas podrias llevarlo hasta la tension del ADC. Te adjunto un esquema representativo, los valores de las resistencia no los calcule.

 

[acarreo]

Gracias por contestar:

juanma2468: Lo de usar un AO, no sé si estaré confundido pero necesito 12v de alimentación, no? Es que eso me complicaría bastante el diseño, ya que ahora solo dispongo de 5 y 3v3 y meter una 12v estabilizada....

fdesergio: no me queda claro si alimentándolo a 5v podré medir hasta los 21v que llega la tensión a medir, sabrías decirme? Si no recuerdo mal los AO se alimentan por encima del rango de sus entradas no?

Gracias

 

[juanma2468]

Si con el AO debes alimentarlo con mas menos 12V para que puedas medir los 21V que precisas, otra forma podria ser con un optoacloplador, en la cual por un lado ingresa la señal a medir, produce una corriente a traves del diodo emisor con lo cual este producira una luz proporcional a esa corriente y sera captado por el foto transistor, el cual polarizandolo con los 5V que vos dispones podrias obtener una tension que variara entre 0 y 5V dependiendo de lo que tengas a tu entrada.

 

[fdesergio]

Bueno habria que aclara que clase de aislamiento necesitas, si es solo para no cargar ka fuente de señal serviria el Ao como seguidor, si de verdad necesitas aislar galvanicamente la entrada de la salida no te sirven los Ao y si el IC que te mencione, define cual necesitas, chauuuuu

 

[acarreo]

Gracias por contestar:

juanma2468: en principio solo tengo 5 y 3v3 si además tuviese que meter +-12 estabilizados, la circuitería creo que se complicaría un poco, aunque puede que no quede otro remedio. Respecto al optoacoplador supongo que tendría una caída de tensión del diodo en el sistema a medir, no?

fdesergio: pues ciertamente no sé la diferencia entre los dos aislamientos que comentas, el sistema es un cargador solar, y tengo que medir la tensión del panel mientras la electrónica se alimenta desde otro borne que no sé que tipo de aislamiento lleva pero me gustaría evitar problemas. ¿Entonces que me recomendarías?

Un saludo

 

[fdesergio]

Ah! no es nada complicado con los AO basta, realmente no necesitas aislar galvanicamente nada, aunque hacer una medicion de tension con un AO es como medirla en VACIO, me explico, la alta impedancia del AO hace que la fuente de tension no se carge (con carge hago referencia a colocar carga a la fuente de tension) y entonces el valor medido es un poco mentiroso, lo ideal seria hacerlo con una carga de tal manera que el valor sea mas real, yo diria cargarlo con un 10% del valor de la carga total (eso haria yo) y el valor medido sera mas acorde a la realidad, chauuuuuuuuu

 

[acarreo]

Hola fdesergio,

tengo que aclarar una cosa:

en mi primer diseño intente medir la tensión del panel mediante un divisor de tensión (con resistencias en orden de KOhm), y el regulador de carga indicaba error. Supongo que será por el tema de referencias, ya que la electrónica esta alimentado a través de otro borne del propio regulador. Es por eso que pensaba en aislar el circuito de medición de tensión.

¿Crees que con un AO esto se resolvería? Realmente solo me interesa saber cuando la tensión del panel se hace 0 ó proximo a cero, ya que esto indica que es de noche.

Gracias

 

[fdesergio]

Para entendernos mejor coloca un esquema del panel y lo que tienes armado para leer, miramos y decidimos que es lo mejor, chauuuuuuuuu

 

[Scooter]

• Si no tienes mucho problema con las no linealidades, se puede usar un optoacoplador pero en corriente que es bastante lineal.
• Para corregir las no linealidades hay unos optoacopladores especiales que llevan dos diodos independientes para poder corregir la no linealidad. Eso lo vi hace mil años en elektor, lo siento pero no recuerdo referencias
• Otra posibilidad es que pongas un conversor AD con bus SPI alimentado de una fuente independiente y optoacoples el bus SPI, eso es bastante sencillo aunque tendrás que trabajar a velocidades relativamente bajas ya que los optoacopladores no suelen ser muy rápidos.

 

[acarreo]

Gracias por contestar,

adjunto un pequeño diagrama del sistema: panel fotovoltaico, regulador de carga y la centralita que es lo que estoy diseñando.

Como podéis observar la centralita se alimenta de la linea que viene del regulador que esta pensado para colocar la carga. De hecho mido la tensión de entrada para saber la tensión que tiene la batería y así saber si esta cargada o no. Por otro lado, quiero detectar mediante la tensión en la linea que va del panel al regulador, cuando se hace de noche, esto es, cuando la tensión en dicha línea es cero o casi cero.

Lo que hice en principio es colocar simplemente un divisor de tensión, tanto para medir la tensión en la batería como en la linea que viene del panel. El caso es que cuando conecto la linea que va al panel el regulador desactiva la linea que alimenta la centralita e indica con un led rojo que ha habido algún problema.

Por tanto, solo necesito detectar cuando la tensión es cero o casi cero. De hecho, supongo que tiene que haber una forma sencilla de solucionarlo sin demasiada electrónica no? Es que lo de un AO (generar +-12V) o lo del optoacoplador.... me parece demasiado complicado, no?

Gracias

 

[fdesergio]

Usa un comparador de tension con referencia de 1V, asi si el voltaje cae por debajo de 1V te coloca un "1" o un "0" dependiendo de como lo coloques y de que necesites, usa el Lm339 (4 AO) o el Lm319 (2 AO) y podes usar fuentede 5vdc sencilla, chauuuuuu

 

[acarreo]

Gracias fdesergio,

he mirado y tengo un AO LM358D, que creo que también sirve. Estaba pensando que en vez de usar componente de tensión de referencia usar la de 3v3 que tengo como tal. Te adjunto un esquema, creo que faltaría al menos una resistencia entre el AO y el uC, no? (1K?) Supongo que la salida del AO será de 5v por lo que podré conectarla a un pin digital, no hará falta meterle en un ADC, no?

Gracias

 

[juanma2468]

Tene en cuenta que los amplificadores operacionales no son muy buenos trabajando como comparadores ya que estan trabajando a laso abierto y por su alta ganancia puede que te traiga problemas, te recomiendo que hagas lo mismo pero con integrados que sean expresamente comparadores, estos ya vienen preparados especialmente para trabajar de esta manera. Por seguridad ponle una resistencia de 1k entre el comparador y el uC, si este casi no consume que asi debe ser, la caida de tension sobre la R es casi nula y practicamente toda la tension la tienes sobre el uC. Otra observacion, fijate que tu comparador te va a avisar cuando haya tension baja, cuando la Vin sea igual a 6,6V, porque hiciste un divisor de tension donde la tension que sensas es la mitad de la de entrada, y un infinitesimal por debajo de tu Vref el comparador te avisara que la tension de la pata positiva es menor que la de la negativa, si eso es lo que a vos te sirve esta barbaro, pero si tu lo quieres es saber cuando la tension este mas cerca de cero, deberas modificar el divisor de tension y para mejorar un poco mas las cosas, colocar otro divisor de tension para la tension de referencia. Saludos.

 

[acarreo]

Gracias juanma2468.

Me parece muy interesante lo que me comentas, he modificado el esquema según tus observaciones. Lo único que me faltaría saber es el nombre del "típico" integrado comparador en formato SMD que vaya a 5v, ¿hay alguno famosillo?

Un saludo

 

[juanma2468]

Entra aqui y fijate cual es el que mejor se amolda a tus necesidades, creo que la mayoria vienen en encapsulados tipo SMD, tenes que ver si los consiguis en tu ciudad, o pedirlos por internet.
http://category.alldatasheet.com/index.jsp?Searchword=COMPARATOR