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ADC输入通道该怎样加保护阿,我焦头烂额了,请看现象描述

作者:iC921 栏目:模拟技术
也许使用继电器是最致命的,另一个模块的情况似乎说明点问题

接点间隙允许电压你清楚吗?
2万伏的电压,也太高了,不过,你既然是测电流,则只是共模电压高而已。目前的隔离放大器,AD202/204是较高的了,但还是不能满足你的要求。
不知道你没的是什么电流电压,交流还是直流?测量对象的情况一定要交代清楚的,不然,说出来的意见也没有多大用,甚至容易误人弟子,--在这方面,好象大家发帖都不注意...
我认为,这个问题的解决,关键并在于ADC本身,而核心问题应该放在处理隔离上。如果你觉得实在不行可以采用无线或光纤方式。无线方式如:电磁波、超声波等

PACKAGE  Max Common-Mode  Max   
MODEL  Option  Voltage (Peak)  Linearity   
AD202JY  SIP    1000 V     ± 0.05%   
AD202KY  SIP    2000 V     ± 0.025%   
AD202JN  DIP    1000 V     ± 0.05%   
AD202KN  DIP    2000 V     ± 0.025%   
AD204JY  SIP    1000 V     ± 0.05%   
AD204KY  SIP    2000 V     ± 0.025%   
AD204JN  DIP    1000 V     ± 0.05%   
AD204KN  DIP    2000 V     ± 0.025%   



2楼: >>参与讨论
iC921
帖子中描述转换技术内容的太多,可否详细介绍你隔离方面的情况?
 
3楼: >>参与讨论
remex2005
首先感谢iC921大虾的关注,看来我还没说得太清楚
我的高压模块是一个密封模块(买现成的),该模块的输入是一个0-10V(对应0-20000V输出)得控制电压,以及24V供电,我的继电器是控制24伏供电,如果比较器发生翻转,则关掉给高压模块的供电,20000V得高压是对外输出的,并不经过我的板子,我的板子只提供控制电压,以及测量电流(该高压模块输出一个电压信号,1V对应1mA电流,我只检测该电压信号得到电流值),对了,该高压模块是直流高压。

4楼: >>参与讨论
languo
其实没有必要那么复杂吧
加给输入加个2.7V(功率根据实际情况)的稳压管就行了。
一般对于小量的过压(过量程)对ADC是几乎没有损害的。

5楼: >>参与讨论
computer00
你确认是由于ADC输入端电压过高引起的么?
既然你最后加了RC滤波器(不知道你的R是多少),那么即使输出过压,ADC内部的
箝位二极管也会起作用而保护住ADC。


我怀疑是你的输出电压太高(20KV),从而在附近产生很强的静电场,导致ADC被损坏了。
不过奇怪的是,为何运放在它前面,却不会坏呢?
不清楚你的线路分布是怎么样子的,说不定刚好ADC靠得比较近。


另外先确认一下是否是由于高压模块而引起的,即先不要装高压模块,用一个
可调电源来模拟那个监测电压,看是否会引起同样的故障。

6楼: >>参与讨论
remex2005
那么有什么办法可以减小静电场呢?
20KV高压是从模块的一个段子直接输出,如果说距离的话,ADC离他更远。对了,说一下我用的ADC是SOC芯片C8051F005上自带的ADC。
再次感谢各位的关注,另外computer00兄,你说的模拟实在是难办,因为它不会经常出,另外,我现在也想可能不是输入端电压过高造成的,因为比较器一直没有翻转,而ADC输入通道已经坏了。:(

7楼: >>参与讨论
iC921
我还是不太明白电路的情况到底是什么的
我的高压模块是一个密封模块(买现成的),该模块的输入是一个0-10V(对应0-20000V输出)得控制电压,
>>0~10V也许是模块的原始输入范围,进行量程扩展时显然是要加一个分压器。这样,分压器和模块之间的隔离存在一定的问题。即:分压器与被测电压连接的一端可能很不“听话”----由于绝缘的不足的原因,漏电所产生的“输入电流”不定会远大于节流电阻所预期的值,这样,放大电路是极容易受损的,虽然后面有比较器监控,但切断电源是不足以起到保护作用的。

以及24V供电,我的继电器是控制24伏供电,如果比较器发生翻转,则关掉给高压模块的供电,
>>...

20000V得(的?)高压是对外输出的,并不经过我的板子,我的板子只提供控制电压,以及测量电流
>>不明白它们之间的关系到底如何:20000V--你的板子--控制电压/测量电流。一点也不明白。

(该高压模块输出一个电压信号,1V对应1mA电流,我只检测该电压信号得到电流值),
>>看上去好象是有两个模块,一个输出2万V以下的高压,一个用来测量。从这个意义上来说,电路损坏的原因应该还有一个----20000V的高压可能是名义上的,实际上可能会超过这个值。但即使是这样,1V对应1mA电流,最大时就有20000mA,功率高达20000×20=400kW,不简单的。不知道是什么负载如此特别。。。

对了,该高压模块是直流高压。



8楼: >>参与讨论
iC921
我刚刚发的帖子和你稍前的回复存在矛盾
没办法,只有求你给图了。如果让别人看发这么多也不知道是什么回事,最后可能让你得到一个不知所措的答案的.....根据经验是这样的

9楼: >>参与讨论
remex2005
TO iC921大哥
要图的话,我也没有高压模块的电路图,因为我们是买别人的成品,那个模块与我的板子的连接就是一个插座,插座上供四根线,一根是电源线,一根控制电压线(比如,如果你要输出10KV的话,就在这根控制电压线上输出5V,这个控制电压我通过DAC生成),一根地线,另外一根是由高压模块输出的信号(该信号最大输出两伏,1V代表1mA,比如输出高压的负载电流如果是0.5mA的话,则高压模块会在该该信号线上输出0.5V),这样讲应该清楚了吧?
说白了,我的板子实际上就是一个高压模块的控制板,控制该高压模块的工作。对于我来说,高压模块就是一个黑盒子,我给他一个输入,他给出一个输出。

10楼: >>参与讨论
ability
用光藕隔离行么?
 
11楼: >>参与讨论
iC921
能画多少就画多少
不要拖时间,否则,帖子一长起来就麻烦了----后面看到的人非常被动的,甚至不一定愿意帮你分析了。

黑盒子就黑盒子,外部各个端子标号、功能、名称,都尽量标清楚,有文字说明的就尽量如实录入,有网页可以参考的,也给出来。我们不同于你有实物,即使你很详细地画出来了,这些都做到了,大家还是有可能要问你情况的。

这和处理工程问题的方式非常相似,帖子进行的一般情况也都这样,请相信我。

12楼: >>参与讨论
remex2005
to iC921大哥
我说的还不清楚吗?要我画的话也只能提供一个4端子座子,四个端子的功能我也已经说了,
一根是电源线,一根控制电压线(比如,如果你要输出10KV的话,就在这根控制电压线上输出5V,这个控制电压我通过DAC生成),一根地线,另外一根是由高压模块输出的信号(该信号最大输出两伏,1V代表1mA,比如输出高压的负载电流如果是0.5mA的话,则高压模块会在该该信号线上输出0.5V),如果还有不明白的可以再说。

13楼: >>参与讨论
computer00
你将MCU的ADC的输入线跟前面的缓冲器断开,
然后直接把它接地,试几次,看它会不会坏?

我觉得你的ADC输入端加了RC滤波器,那么应该就没那么容易坏,你的运放电源
电压多少?MCU电源电压又是多少?

14楼: >>参与讨论
iC921
确实不清楚
我说的还不清楚吗?要我画的话也只能提供一个4端子座子,四个端子的功能我也已经说了,
>>没有说明吧?不管有几个端子

一根是电源线, --1
一根控制电压线(比如,如果你要输出10KV的话,就在这根控制电压线上输出5V,这个控制电压我通过DAC生成), --2
一根地线,    --3
另外一根是由高压模块输出的信号(该信号最大输出两伏,1V代表1mA,比如输出高压的负载电流如果是0.5mA的话,则高压模块会在该该信号线上输出0.5V),如果还有不明白的可以再说。--4
>>这些都没有你说的ADC部分(损坏部分),我怎么能弄明白呢?何况,仅仅就这些,还有不太清楚的。如第4根线的地线到底如何处理?高压模块输出的信号去哪里。

画一个图并不难,可是你为什么那么不理解我们的需要呢?要知道,图纸才是工程师的语言。而文字描述,往往给人以困惑的,不能一目了然的。多数情况下,就是自己写得很清楚,也要给图。因为文字阅读还是比较费时和容易误解的。提问题时请注意这点。

15楼: >>参与讨论
iC921
不要浪费时间了
这种事就象医生看病那样,不了解病情就下手将意味着什么的----正如你所说的害怕那样,我想大家也一样十分慎重的。

按你说的,图既然那么简单,何必浪费时间呢?

16楼: >>参与讨论
computer00
我来帮他解释一下吧(根据我的理解)
应该是这样子的,有一个高压模块,它有一根电源,一根地,一根输出电压控制线,一根输出电流指示线。


输出电压控制线由单片机的DAC输出电压来控制,从而控制输出电压(高压部分)。

而输出电流指示线,经过运放、RC滤波处理后,送至MCU的ADC,由ADC转换成数字信号,监测输出电流的大小。

17楼: >>参与讨论
remex2005
computer00说的完全正确,也就是这个意思。
computer00,ADC本身应该不会有什么问题,因为我在另一个系统中使用一直正常,而且我说的坏并不是说一两次就会坏,有可能好几天都正常,也有可能一直正常。我的MCU是3.3V,OPA是5V,3.3V MCU耐5V电压。高压模块的输出直接接输出到外部,不经过板子,当然这么高的高压是用高度绝缘得材料绝缘。
再次感谢大家的关注。

18楼: >>参与讨论
computer00
你一直没说你的RC滤波器,R值是多少?
只好先在AD输入端加限压保护电路看有没有效果了。

另外,那么强的电场,光是绝缘可能还不够要求,有必要的话,还要加上静电屏蔽措施。

19楼: >>参与讨论
iC921
正确?
我这不是猜题,要我猜也不是这样说的。如果你一开始就给图,问题不定早就解决了。

许多问题的存在并不是大概情况上的,而是细节上处理不当造成的。为了弄清你的情况大家消耗时间这么多,值得么?到现在我还是强烈要求你给图。


20楼: >>参与讨论
computer00
冒冷汗~~~~~~~~~~把原来坏的装了上去?
 
21楼: >>参与讨论
lhqlhq1
你的高压模块是脉冲直流高压,不是真正的直流高压
它的输出电流极小。如你所说,只要加个rc滤波就可以拉,甚至R也可能都不用也可以。另外你最好不要用继电器去控制,可以改用开关管之类的,以免在继电器切换过程有可能引起输出过冲。

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