¿Cómo lograr una mejor regulación de la fuente de alimentación para este escenario remoto?

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Necesito alimentar una salida de 0-5VDC sensor de riometría desde 75 metros muy lejos.

Pero debido a que la señal de salida del sensor depende de la estabilidad y / o la precisión de la tensión de la fuente de alimentación (debido a que es radiométrica), se recomienda configurar un suministro local, bien regulado, más cercano al sensor. Pero no tendré acceso a la red de CA en el lado del sensor, por lo que no puedo configurar un suministro local.

¿Qué le parece usar una fuente de alimentación de CC / CC aislada en el extremo del sensor como se muestra en la Figura 2 a continuación? (La Figura 1 muestra la alimentación directamente desde muy lejos):

¿La Figura 2 proporciona una mejor regulación y precisión para la excitación del sensor? Si no, ¿cuál podría ser una forma adecuada de lograr esto? ¿Alguien tiene experiencia con tal escenario?

    
pregunta Genzo

2 respuestas

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Podría estar de acuerdo con Maple en que podría ser mejor usar una conexión digital, pero si usa analógico, hay algunas cosas que debe tener en cuenta:

En ambos casos (figura 1 y figura 2) no tiene una salida radiométrica porque no tiene acceso a una temperatura de la relación, la tensión de la fuente de alimentación en el lado del sensor. En la figura 2 es obvio por qué, en la figura 1 debido a la caída de voltaje de línea desconocida.

Tampoco veo la razón para tener un convertidor DC-DC aislado. ¿Qué hay de malo con uno no aislado en esta configuración? De hecho, uno aislado debería ser un modo conmutado que agregue mucho ruido justo en la proximidad del sensor. Para los 3 mA necesarios, puede usar un estabilizador lineal.

Desde este punto de vista, la solución en la figura 1 es mejor.

Para tener realmente una salida radiométrica, necesitará dos cables más para la señal de masa y la señal Vcc que no tienen las corrientes de suministro que pasan

Preferiría usar esta configuración en lugar de eso, a 3 mA, la caída de voltaje puede ser a lo sumo de decenas de mV, y no altera la señal, ya que la corriente de alimentación pasa por diferentes cables. Además, el ruido del convertidor DC-DC está lejos del lado del sensor.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

También puede colocar un estabilizador lineal en el lado del sensor si es necesario

    
respondido por el Dorian
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¡Ta-da! ¡Acabas de inventar el suministro de POL! Felicidades. :)

Creo que así es como se activan los chipsets en las placas base durante los últimos 10 años. Siempre que pueda hacer / comprar DC-DC lo suficientemente estable para su aplicación, la Figura 2 es un buen camino por recorrer.

Ahora, la respuesta de sus sensores me preocupa. Creo que la conexión digital será mucho más precisa y confiable. Idealmente con protocolo diferencial. Por ejemplo, si su chip sensor tiene una interfaz I2C, puede usar algo como AN11075 para enviar sobre RS-485 a más de 1 km de distancia sin ninguna pérdida de precisión.

Aquí hay un listo para usar producto puede ser interesante. Extiende I2C hasta 300 m y ... espérelo ... ya tiene DC-DC a bordo. Más allá hay otros módulos, algunos de ellos alimentan la línea y otros lo utilizan para alimentarse a sí mismos.

Como puede ver, son compatibles con la verdadera arquitectura de bus, con un módulo Boost que proporciona alimentación y enlace de datos a múltiples módulos Buck. Puede ponerlo en la caja con un microcontrolador, agregar varios módulos DAC (de nuevo, listos para usar) y luego escribir un programa simple que interrogue los sensores y ponga su salida en DAC en un bucle. Esto es en realidad un proyecto de una noche, ahora que lo pienso. Por el costo de menos de $ 300 por 10 sensores.

ACTUALIZACIÓN: Aquí hay una ilustración de la posible configuración del sistema:

DAC:puedeusarmódulosindividuales,como MCP4725 , o volverse loco con 16 canales ADAU1966A monstruo (el costo no es un problema, ¿verdad ?; ))

MCU: Arduino, frambuesa o lo que sea que te sientas más cómodo

Módulo Boost: el I enlazado antes o cualquier otro convertidor I2C a diferencial ya hecho.

Módulo Buck: El dispositivo complementario hacia arriba o una combinación de módulo DC-DC + convertidor de I2C a diferencial.

Amplificador: ADC con interfaz I2C y resolución deseada, como ADS1115 . O mejor aún, el enlace que proporcionó menciona una opción para la salida I2C directamente desde el sensor. Eso simplificaría mucho las cosas.

    
respondido por el Maple

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