Sensor de corriente de lado alto; I2C

Parece que debe flotar un circuito completo en el nivel de 3 kV. Esto probablemente sería algo con una resistencia de sentido pequeño y un circuito activo para amplificar el resultado. Eso se presentaría al A / D incorporado de un microcontrolador, que regularmente informaría el valor en serie a través de un solo opto-acoplador. Si realmente lo necesita para interactuar a través del IIC con el resto del sistema, eso se puede hacer con un micro en el lado con referencia a tierra que recibe el flujo serial del opto y se presenta como un esclavo IIC.

Ten en cuenta que estamos hablando de micros baratos aquí. El opamp probablemente costará más que cada micro.

Si aún no tiene una fuente de alimentación pequeña con referencia al lado alto de 3 kV, entonces tendrá que llevar energía al circuito de alguna manera. Sé que esto puede sonar poco elegante al principio, pero ¿qué hay de las baterías? Si esto se ejecuta ocasionalmente en un entorno de investigación, cambiar las baterías cada pocos meses o un año será menos tiempo y dinero gastado que el diseño e implementación de un suministro aislado de 3 kV, incluso si este dispositivo dura algunas décadas.

Si no puede usar baterías, entonces un transformador es probablemente la mejor opción. Probablemente tendrás que enrollarlo tú mismo. Afortunadamente, el circuito del lado alto solo debería necesitar unos 100 mW, por lo que no tiene que ser tan eficiente. Tal vez un toroide adecuado en maceta en pegote de alto voltaje. Puede ejecutar el bucle abierto primario con una amplitud fija y una onda cuadrada de frecuencia. Esto se rectifica en onda completa, luego se ejecuta a través de un pequeño regulador lineal para limpiarlo y hacer un buen voltaje estable. Una vez más, la eficiencia no debería ser un gran problema, por lo que puede apostar por la simplicidad y la solidez.

El rango dinámico, la impedancia del circuito, el ancho de banda de la señal, las especificaciones ambientales, la duración de la medición y el amp; Es importante especificar la velocidad, las opciones de potencia y los niveles de ruido ambiente de EMI al diseñar un circuito de medición.

Después de hacer esto, puedes decidir cómo implementarlo.

Las opciones pueden incluir PWM optoacoplada o conteo de impulsos de tacómetro o subportadora de FM o ... La alimentación con batería sería conveniente. Los optoacopladores son numerosos ...

Hace muchos años tuve que hacer lo mismo (o similar). Tenía un suministro de voltaje variable para un espectrómetro de masas (0 a 10 kV) y flotaba, en el extremo superior, había un pequeño suministro de calentador para excitar el gas a medir.

Para obtener la potencia (10 W o aproximadamente) enrolle mi propio transformador con capas y capas de aislamiento, suficiente para 10kV y más. El primario se accionó con un circuito push-pull estándar con la toma central en el suelo con referencia a 12V (si recuerdo correctamente) y en el secundario usé un rectificador de media onda. El cambio fue de unos 50kHz. Esto me dio la fuente de alimentación que podía flotar hasta 10kV. Utilicé una ferrita estándar (tamaño del núcleo de la olla RM 12 creo, pero con mucho aislamiento).

La medición de la corriente se hizo mucho más fácil pero el envío de datos fue difícil porque tuve que usar un ADC paralelo y optoaislantes de 8x 10kV.

Los ADC en serie están disponibles ahora y esto significa que es una tarea más sencilla para obtener los datos a nivel del suelo a través de un optoaislador.

Es un poco más complicado para usted, por lo que necesita desarrollar un circuito de medición de nano-amplificadores a nivel del suelo y demostrar que funciona a la altura de las expectativas, luego flotarlo en su suministro de 3 kV. NO va a encontrar un dispositivo de detección de corriente de lado alto que funcione a 3000 voltios.