请教高压测量具体方案

各位好!我是新手,现在正在做一个高压测量模块.测量的高压上千伏.共需测120个这样的高压,而且要求此测量模块能与计算机通讯.由于经验有限,一头雾水,很是头疼,请高手不吝赐教!
多谢!多谢!

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第 1 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-9-28 下午5:26

作者：老兴

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基本模式:电阻分压>光电偶合隔离取样>限伏电路>多路模拟选通>A/D转换.

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第 2 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-9-28 下午6:05

作者：小77

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多谢老兴,虽然我还不是很熟悉,但您的方案给我解决了一个大难题,至少我有了思路,不再是一头雾水了.
真要多谢您!

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第 3 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-9-29 下午3:55

作者： foretek

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老兴啊,不是跟你过不去,只是不同见解, 恕我直言.一般光偶多用于开关量隔离.用于模拟量的光偶,线性不太好,且需阻抗匹配放大后才能驱动.光隔离放大器可用,成本高.光隔后就不需限伏了吧.
待测电压最大具体多少,信号的内阻大概多少.直流还是交流,测量精度.设计前这些问题需要知道.

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第 4 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-9-29 下午6:20

作者：老兴

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以下是引用 foretek 在 2006-9-29 下午3:55 的发言
老兴啊,不是跟你过不去,只是不同见解, 恕我直言.一般光偶多用于开关量隔离.用于模拟量的光偶,线性不太好,且需阻抗匹配放大后才能驱动.光隔离放大器可用,成本高.光隔后就不需限伏了吧.
待测电压最大具体多少......

你的观点是不错，如果是交流信号可用微型变压器偶合效果会好一些，同样要考虑阻抗匹配，线性补偿，信号幅度等等问题。直流就只能用光电偶合，光电偶合器中接收三极管的信号放大是可以搭电路调整的，线性可以改善，信号的线性经单片机软件进行补偿也是能做到的，只是比较复杂。作为方案大家讨论的越多应该越细致，越成熟。至于光隔离成本高的意见不感苟同，没有光电偶合成品时我们就用分立器件做过，而且是把晶体管的帽子锯开做接收管也能用，主要是机械性能不好。观点不一定对，欢迎批评。

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第 5 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-9-29 下午7:03

作者： foretek

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好. 讨论一下.自己搭,便宜,比复杂.且光电管和三极管的热稳定不好,影响精度.我说的成本高,是用现成的芯片. 如"低成本"的 ISO124, 零售一片要 12美元.变压器, 和光偶放大未必是唯一选项. 也许可以不隔离. 如隔离,也许可以把A/D挪到前面去.还要看A/D采集要求,设计的模块与主板的距离,成本和性能,等.

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第 6 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-9-30 下午5:44

作者： sj

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测量高压可以考虑用电压霍尔传感器，它本身就能隔离几千伏高压。

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第 7 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-9 上午11:30

作者：小77

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首先多谢老兴,foretek和sj的指导!
我待测的"高压"是经过分压后的,最大不超过30V(由于是研发,此数据待定),直流.信号内阻不知,测量精度要求高一些,因为测量的是经过一次次分压后的电压.而且待测电压模块有浮地现象,120个电压模块不共地,应测它的两端压差.
sj提到的电压霍尔传感器,我还不太熟悉它的应用.

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第 8 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-9 下午12:03

作者：老兴

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推荐看一看 "http://www.hisensors.com/info.asp?id=44"

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第 9 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-9 下午1:03

作者： Wei

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Sj朋友的这个思路不错！请介绍一些相关资料的线索。谢谢！

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第 10 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-9 下午9:51

作者： foretek

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30V信号比1000V好多啦.
如考虑信号内阻因,为提高测量精度,可用32V供电的运放将信号调整到<5V信号.如求简单价廉,可再用分压电阻将信号分压至<5V,再用5V供电的运放跟随器供5V的A/D使用.也可用含A/D的单片机.单片机串口经隔离后接RS485驱动器与其它的模块连在一起,RS485总线经一个RS485/RS232的模块(有成品可买)与PC相连.隔离用另一独立电源(如电源变压器另一绕组,或用DC/DC),ADuM1301,或光偶.
电源: 32VDC(如用32V运放), 5V(供A/D, CPU), 5V(供RS485驱动器)

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第 11 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-10 上午9:22

作者： Wei

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谢谢老兴给的这个网址！

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第 12 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-10 上午10:03

作者：小77

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以下是引用 foretek 在 2006-10-9 下午9:51 的发言

多谢各位高手的指导!

foretek前辈,我这样理解您的方案不知对不对:先分压,再A/D转换,最后隔离?

此测量模块的可供电源为直流24V,请问:如何解决下面方案中的32V和5V供电问题?可有简单点的办法......

期待大家的批评指导!谢谢!

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第 13 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-10 下午9:26

作者： foretek

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直流24V变5V,可用LM2574, LM2594, 或LM2674.变32V也有相应的芯片,贵一些.为简单起见,建议你的系统用单5V,12位A/D,输出后再校对以提高精度.因5V与24V系统共地,运放用差分输入较好.一般PC上没有RS484接口,因此要用转换.你理解的先分压,再A/D,再隔离,和RS485组网是我说的意思.关于运放差分输入降压,我到时侯可贴一张图说明.
我理解,你的输入信号最大只为30V,是从上千伏电压降压而来.你可选DC/DC隔离为1.5KV以上就行了.隔离器件的耐压一般都在1.5KV以上.调试你的电路时,先用0~30V电源代替信号,接入实际信号时,人应与电路隔离.说到这,你的24V电源与30V输入信号有什么关系吗?
(运放跟随器是将运放(-)接运放输出,运放(+)接信号输入的电路.)

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第 14 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-10 下午10:26

作者：小77

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多谢foretek前辈的指导!
24V是我要做的测量模块的可用电源电压,与输入的30V电压信号没有关系.

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第 15 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-11 下午4:50

作者： foretek

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如图.0~30V输入转为0~4.1V输出.一些0.1u电容为滤去可能的信号上尖刺.4.1V参考源也可供A/D使用.输入输出的关系:Vo=4.1V-(10/76)*Vi.供参考.

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第 16 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-11 下午5:47

作者： myfunny

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小77你好，我现在也在做这个，但是我现在还没有解决怎么把上千伏的电压转换成几十伏的高压，只知道应该用电阻分压，但是听说要考虑大功率的问题，能不能给我一点建议？
谢谢！

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第 17 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-11 下午7:45

作者：小77

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     foretek前辈,真的很佩服您!谢谢!
      我现在想的方案是:120个电压----->两级多路模拟选通开关---->分压----->采样保持------->A/D------>光电耦合隔离------->RS232串口给计算机.   计算机通过控制两级多路模拟选通开关来轮循测量120个电压.
       还要多谢老兴前辈,foretek前辈你们呢.
       不知道行不行,请高手批评指教!
       另外有几个问题:分压放在哪里合适呢?为了模块化,首先是否应该是多路模拟选通开关(要先分压的话,就得加120个将压运放或将压电阻,那样又加在哪里呢?) 多路模拟选通开关有将压的功能吗?耐高压吗?
       要将压,运放和电阻,用哪个更合适?
      myfunny你好!我做的是对将压到30V后电压的测量部分.那部分将压不是我做的,所以我也不清楚.我会帮你查查.不好意思现在帮不了你.不过,这里有很多高手前辈,相信你会得到启发的.

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第 18 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-11 下午9:00

作者： foretek

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怎么做高压的女士这么多呀?

.
我还以为测量点分散,要做120个模块呢.如能做成一个当然更经济.120个信号电压的负极能都连在一起吗?PC机串口要做多路选通,和数据采集,你的模块中需要有CPU啊.你如为了避免单片机的编程,用PC机并口也许可不用CPU.但硬件上会复杂一些.

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第 19 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-12 上午9:36

作者：小77

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待测的电源模块的不共地,电压负极不在一起.这对测量是否有大的影响?多路选通模拟开关能处理这种情况吗?

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第 20 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-12 上午9:48

作者：小77

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测量模块中要有CPU的话,就用含有A/D的MCU就可以的吧?
这样的话,将对多路模拟选通开关的控制交给测量模块中的MCU就可以了吧?主控计算机只需通过串口与测量模块通讯. 在硬件电路和软件编程上容易实现吗?有没有什么难点和复杂的地方?

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第 21 楼 回复主题：请教高压测量具体方案 发布时间： 2006-10-12 上午10:10

作者：小77

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