¿Cómo detecto un voltaje de más de 100 VCA?

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Estoy trabajando con un sistema de riego por pivote, y necesito detectar cuándo uno de los cables tiene una altura de 120 VCA. Actualmente estoy usando una resistencia de 100K y un opto-aislador ( TLP290-4 ). El circuito siempre indica cuando el voltaje es 120VAC. El cable que necesito para monitorear viaja 1/4 de milla en el conducto con varios otros cables con 120 VCA y tres cables que llevan energía trifásica de 480 VCA. Ocasionalmente, tengo 65VAC en la línea que estoy monitoreando, lo que hace que mi optoaislador se sature lo suficiente como para indicar un alto voltaje. Creo que esto sucede cuando se requiere una corriente más alta por los otros cables que bajan a lo largo del pivote. El 65VAC no tiene ningún efecto negativo en el pivote y está presente en todos los pivotes. Intenté aumentar la resistencia a 200K, pero el problema persiste.

¿Existe un circuito simple que pueda agregar para permitir solo la saturación del optoaislador si el voltaje es superior a 100 VCA?

    
pregunta user3735849

2 respuestas

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Este es realmente un problema común con los sistemas de riego. Los cables de tramo muy largo y el voltaje trifásico que se extiende hacia ellos tienden a inducir una gran cantidad de voltaje en las líneas de señal de 120 VCA (líneas de retroalimentación del sistema de riego) porque tienen una impedancia relativamente alta. El gran fabricante de sistemas de riego con el que trabajé realmente tiene esto como parte de sus especificaciones de prueba de verificación y validación de productos.

Tuve este problema cuando rediseñé un circuito para un sistema de riego. El viejo diseño en realidad usaba relés de bobina de 120 VCA para hacer la detección (las bobinas tienen una impedancia más baja que la mayoría de las soluciones de entrada de optoacoplador, como su 100k), pero tienden a ser bastante grandes, y cuando necesita varias de ellas en una placa, simplemente. detección de estado alta / baja retroalimentación es espacio de placa y exceso de costos.

Básicamente se me ocurrieron tres opciones posibles en ese momento.

  1. Deje los relés de bobina de 120 VCA ridículamente sobredimensionados y agregue protección contra sobretensiones sostenidas al extremo delantero (la razón principal para rediseñar ese circuito en particular).

  2. Cambie a una solución simple basada en optoacopladores como la suya y termine el extremo del cable con un valor de resistencia más bajo. Simple, pero podría ser problemático para la selección de resistencia de potencia (restricciones de espacio / calor) cuando se intenta utilizar valores de resistencia más bajos en una línea de 120 VCA.

  3. Haga que sea un poco más complicado agregando componentes frontales adicionales al optoacoplador. Esto es lo que finalmente hice porque era más pequeño / barato y se podía sintonizar a un voltaje específico (creo que elegimos 70 VCA o más, si recuerdo).

Aquí estaba la idea básica como la recuerdo.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

No recuerdo los valores exactos, pero configurar la división entre R3 y la tensión Zener de D1 para que coincida con los controles de la tensión real en la tensión que desea configurar. D2 es solo un diodo regular para que pueda usarse un optoacoplador unidireccional (más barato), y recuerdo que usé uno especialmente sensible para mantener el consumo de corriente y, por lo tanto, calentar las resistencias frontales hacia abajo. Todo lo que puede ajustarse para adaptarse a su situación.

También, y solo menciono esto para tratar de ser exhaustivo, pero vagamente (esto fue hace años) recuerdo haber tenido que agregar otra resistencia en paralelo con el diodo optoacoplador D3 para tratar la corriente de fuga que podría encender accidentalmente el optoacoplador. temprano (como dije, se usó uno particularmente sensible), pero puede que no sea un problema en su caso particular, así que lo dejé para evitar confusiones. Las resistencias frontales también tenían que ser físicamente grandes (recuerdo 2512 o 2010) para las especificaciones de fuga / separación.

También puede usar condensadores para hacer la división de voltaje por adelantado y evitar las pérdidas de resistencia, pero, por supuesto, depende de la frecuencia, y los sistemas de irrigación lineal (no de pivote) funcionan con lo que acabo de llamar energía de generador "descuidada" que tiene un rango de frecuencia bastante irritante alrededor de 60Hz (según la especificación de prueba de la misma compañía de irrigación).

Realmente espero que esta idea básica te ayude de todos modos.

    
respondido por el nonya_business
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¡Intenta volverte anticuado! Simplemente use un NEON BULB como NE-2 como un tipo de diodo Zener de 70-90V (pero bidireccional - se iluminan en ambos electrodos para CA. Conecte en serie con una resistencia limitadora de corriente. TAMBIÉN coloque una pequeña resistencia fotográfica dentro de un Enrolle la tubería con la bombilla de neón y la cola de fusión en caliente para hacer su propio optoaislante de CA muy robusto. Utilicé esto en Ham Radio ya que se necesitaban varios voltajes de CA para supervisar / interbloquear.

    
respondido por el HilaryEngGA

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