Форум: Техническая поддержка

Здравствуйте!

Подскажите, пожалуйста, возможно ли в принципе из двух модулей E20-10 "сделать" АЦП с гальванически изолированным входом: подключить к аналоговому входу одного модуля E20-10 сигнал, к аналоговому входу другого модуля E20-10 - сигнальную землю, земли двух модулей E20-10 соединить между собой и результатом измерения напряжения считать сумму (с учётом знака) результатов измерений обоих модулей E20-10 в один и тот же момент времени?

Здравствуйте,  Алексей.
Вы описываете не гальванически изолированный вход, поскольку изоляционный барьер в Вашем вопросе отсутствует.  Это скорее похоже на дифференциальный вход, образованный из двух входов с общей землёй разных модулей E20-10, которые соединены в синхронную схему (с программным вычитанием сигналов). Но из Вашего вопроса непонятно, чем будет обеспечиваться непревышение входного диапазона напряжения сигнала каждого E20-10. Но даже, если гипотетически как-то решить эту проблему, и даже, если изолировать модули E20-10 от земли (вместе с компьютером, связанным с ними гальванически через USB), то этот искусственно образованный дифференциальный вход получится очень неважным, поскольку баланса фаз (особенно на высоких частотах) Вы не сможете получить из-за естественного разброса ФЧХ разных каналов. С другой стороны, гораздо лучше дифференциальный вход получится с помощью аналогового преобразователя  "дифференциального" сигнала в сигнал "с общей землёй".  В частности, если нужна широкополосная гальваноразвязка, то самое простое - это трансформатор, но он не пропустит DC-составляющую сигнала.

Поясню также, что входное сопротивление 10 МОм входов АЦП E20-10 обеспечено только в рабочих условиях, в пределах установленного поддиапазона измерения напряжения (с небольшим запасом). В частности, при входном напряжении выше +-5 В входное сопротивление составляет примерно 1 кОм (в режиме срабатывания защиты входа от перенапряжения).

Алексей, мой ответ Вам понятен?

Здравствуйте!

Спасибо за разъяснения, всё понятно.

Более подробно техническая сторона вопроса состоит в следующем. Модули E20-10 были приспособлены для прецизионного управления потенциалом элементов схемы электронной оптики. Уменьшение входного сопротивления с увеличением напряжения как раз пригодилось для снятия лишнего потенциала. А дальнейшая более тонкая подстройка осуществляется за счёт подбора режима работы E20-10 - снятия потенциала небольшими порциями в процессе каждого измерения и за счёт межканального прохождния с другим каналом E20-10, на который подаётся опорный потенциал.

(Понятно, что таким образом E20-10 используется несколько не по назначению. Зато это было почти готовое техническое решение, подходящее для задачи, на разработку и отладку которого практически никаких дополнительных ресурсов не понадобилось.)

В данном случае задача измерения вообще не ставилась. Нужные значения потенциалов детектируются независимо по конфигурациям электронных пучков. Но при этом хотелось уточнить, насколько в такой ситуации можно доверять показаниям E20-10 (раз уж они всё равно есть). В частности, уточнить диапазон частот, в котором результат будет относительно достоверным.

Алексей, надеюсь, что Вы понимаете, что для этих крайне специфических условий (наличия зашкала одного из каналов E20-10, возможно, сигналом импульсной природы, каналы E20-10 используются как дифференциальные, цепь общего провода E20-10 изолирована) у нас нет метрологических оценок достоверности результатов измерений.  Например, если Вы закажете нам это метрологическое исследование (принципиально это возможно), то нужно будет сначала согласовать соответствующую  специфическую  схему и методику измерений - там будет всё очень непросто... К тому же, фазовые характеристики для E20-10 не нормированы, их нужно проверять либо конкретно на Вашем экземпляре, либо выявлять "типичные" для нескольких экземплярах.  Могу только сказать, на всякий случай, что фазовые характеристики E20-10 рев. B и рев. С - разные.

Отредактировано Инженер (24.09.2020 18:09:53)

Эти сложности с подстройкой возникают из-за того, что потенциал, судя по всему, плавающей (изолированной)  цепи "общего провода" этой системы не привязан к среднему значению потенциала двух входов, к которым приложено разностное измеряемое напряжение. Такую привязку можно осуществить схемотехнически с помощью высокоомного резисторного делителя и повторителя на основе операционного усилителя, запитанного от +-12V с аналогового выхода E20-10. Если такое решение актуально, то пример его схемотехники могу выложить. Но конструктивно это нужно исполнять в экранированном корпусе.

Спасибо. Такая информация пригодится. Насколько это будет актуально — трудно сказать заранее. Электронная оптика — вещь очень капризная. Вполне может оказаться, что подключение чего-то дополнительного разрушит нужную конфигурацию электронных пучков. (Именно поэтому и возник вопрос про интерпретацию данных без внесения изменений в схему.) Но мы при случае попробуем поэкспериментировать.

В таком случае, я уточню. Я подразумевал простое инерционное звено, которое подстраивает синфазную составляющую полученного дифференциально-подобного  входа, если в Вашей системе существует эта проблема.  А  именно, если существует проблема наличия постоянного тока I утечки гальваноразвязки, который критично отклоняет от нуля синфазную постоянную составляющей входного напряжения полученного  дифф.-подобного входа Uсф = 0,5 *(U1 + U2) = I*Rсф, где   Rсф = 5 МОм, поскольку входного сопротивление каждого канала АЦП - 10 МОм, а для синфазного пути постоянного тока входы АЦП у нас включены параллельно. В этой ситуации инерционное звено будет добавлять компенсирующий синфазный ток dI (в возможном для данной схемы диапазоне компенсации), чтобы инерционным образом устремить синфазную составляющую входного напряжения к нулю.   
Но, если вышеописанные Вами сложности - не в необходимости подстройки синфазной составляющей напряжения, а в необходимости подстройки разностной составляющей напряжения, то это означает попросту нехватку диапазона измерения по DC, если, конечно, данная задача требует измерения постоянной составляющей разностного напряжения входов. Если требует, то здесь подобный принцип инерционной компенсации не подходит, поскольку мы скомпенсируем информационную часть сигнала.  Если не требует, то целесообразно было бы сразу отделять на входах постоянную составляющую RC-звеньями, и тогда задача инерционной подстроки была бы решена простой пассивной схемотехникой.

Отредактировано Инженер (27.09.2020 18:56:46)