Isolierte Thermistormessung

Ich erwäge, meinen Thermistor-Messkreis neu zu implementieren, um ihn zu isolieren, da er für eine industrielle Umgebung bestimmt ist. Der Thermistor ist ein einfacher passiver Sensor und am fernen Ende nicht geerdet.

U1 ist ein 5-V/5-V-Regler, der für eine 3-kV-Isolation ausgelegt ist. Die Leitung zum Thermistor ist mit Schutz-Shottkys, einem TVS-Zener und Kappen verbunden, die die Zeitkonstante auf (glaube ich) ~ 1 s einstellen.

U3 ist ein "linearisierter" Optoisolator, der für eine Isolation von 3,75 kV ausgelegt ist.

Berechnungen auf der Rückseite des Umschlags für die folgenden Nennwerte:

  • Eingang und Ausgang von U2 bei 2,5 V,
  • der LED-Strom bei 8,7 mA,
  • Irm1 = Irm2 = 90 uA,
  • Leitungszeitkonstante = 853 ms

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Fragen:

  • Habe ich Fehler beim Anschluss der Schaltung oder bei der Auswahl der Passiven gemacht?
  • Ist es überhaupt notwendig, dass diese Isolierung durchgeführt wird, da das ferne Ende keinen eigenen Boden hat?
  • Gibt es irgendwelche Regeln, die ich in Bezug auf das PCB-Layout befolgen sollte (insbesondere das Mischen um die Dioden und Kappen usw.)

Antworten (1)

Thermistoren sind Geräte mit relativ hohem Pegel und sind im Allgemeinen nicht geerdet, sodass es normalerweise nicht erforderlich ist, sie zu isolieren. Sie können einen Tiefpassfilter hinzufügen und einen abgeschirmten Draht zum Thermistor verwenden, wenn Sie erhebliche EMI erwarten.

Sie sollten die Rückwärtsleckage dieser Schottky-Dioden überprüfen - wenn es sich um den Typ handelt, den ich sehe - bei -4 V und 75 ° C lecken sie normalerweise 200 uA!

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Die Shottkys sind SB140TA. Basierend auf dem Datenblatt sieht die Leckage bei 75 ° C und sogar einer leichten Sperrvorspannung näher bei 300 uA aus :(
Sie könnten vielleicht mit einem BAT54 davonkommen, aber ich würde einen Serienwiderstand hinzufügen, damit die Dioden nicht so hart arbeiten müssen, und erwägen, einen BAV99 mit etwas mehr Serienwiderstand auf der anderen Seite zu verwenden. Es ist besser, einen gewissen Serienwiderstand gegen Spannungsabfall zu haben, als zu versuchen, den gesamten Strom wegzuleiten.
Würde es in Bezug auf die Reihenfolge weg vom Thermistor gehen: R, Dioden, C? Etwas kleines wie 100 Ohm? Da der Widerstand für die Messung entscheidend ist, müsste ich ihn bei der Berechnung der Temperatur berücksichtigen.
Sie können viel Widerstand in Reihe mit dem nicht invertierenden Eingang hinzufügen, ohne dass dies etwas wesentlich beeinflusst. Ich werde oben ein kurzes Schema hinzufügen.
Ah, ich habe das BAV99 gefunden - es ist eigentlich ein Array von 2.
@Reinderien So ist der BAT54, übrigens.
BAV199 hat Rc 5nA @25C@Vr75 und RC 80nA@150C@Vr75
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