Защита аналогового входа ардуино оптопарой 4N35, PC817 и т.п.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Встал вопрос защиты входного аналогового порта ардуины.
Нужно считывать именно аналоговый сигнал 0...+5В (0...1024 arduino)
А не наличие сигнала ( 0 или 1 arduino)

Много думал с делителями напряжение, стабилитронами и диодами. Но добрые люди подсказали использовать оптопару. Подскажите что делаю не так ?

Крассная + 5В ардуино
Фиолетовая +7В внешний блок питания 
Черный - общая земля 
Желтый - на АЦП вход ардуино

В рабочем режиме: Rфото = 4000кОм ток в обоих цепях примерно 1.16 мА
Коротыш фоторезистор: Rфото = 0кОм ток в первой цепи 6мА во цепи ардуино 2мА

При случайнаой подаче +30В в фиолетовую цепь и коротыш фоторезистора:
В первичной цепи ток I=29 мА, в цепи ардуино I=2мА

Собрал, макетку на практике те же цифры.
Все правильно сделал ? Можно собирать контроллер ?

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Параметры напряжения на ардуино соответствуют желаемым:
Rфото=0         Vвхода=4.91 - коротыш
Rфото=2000    Vвхода=4.25 - супер яркое пламя
Rфото=4000    Vвхода=2.56 - середина шкалы (рабочее сопротивление)
Rфото=5000    Vвхода=2.14 - порог, далле считаем что пламя плохое
Rфото=20000  Vвхода=0.65 - полное отсутствие пламени

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

MrFlanker пишет:

Встал вопрос защиты входного аналогового порта ардуины.
Много думал с делителями напряжение, стабилитронами и диодами. Но добрые люди подсказали использовать оптопару. Подскажите что делаю не так ?

Это не добрые люди. Оптопары предназначены больше для работы с цифровыми сигналами. Диод оптопары штука нелинейная и будет работать только в узком диапазоне изменения изменения токов проходящих через него. Ничего хорошего из этой не получится. Либо Вам придется весь диапазон входных сигналов привести к диапазону усовно линейного участка характеристики диода оптопары, но точность при этом упадет. Проще все-таки защитить вход отработанными методами. Но если на макете с реальным фоторезистором работает, то можно и так оставить поскольку Вам не измерять, а отследить фиксированные значения. Но диапазон изменения резистора от 0 до 20 кОм сомнителен. 

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Из схемы непонятно, фоторезистор уже в готовом устройстве и 7В не отсоединить никак или это пока проект? Если проект, то кто мешает подключить резистор в цепь 5В (лучше стабилизированную) и не искать приключений.

P/S Да нихрена там не нужно. Вместо оптодиода делаете второе плечо делителя и втыкаете через тот же 1кОм на пин, для лечения паранойи параллельно пину и GND стабилитрон на 5,1В в обратной полярности. ИМХО.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

svm пишет:

Но диапазон изменения резистора от 0 до 20 кОм сомнителен. 

Которые для ИК в датчиках пламени, те действительно бешено сопротивление меняют, при этом на люминесцентки и подобное не реагируют. Я чуть пригоршню старых советских не выкинул. Как не засвечиваю, нихрена, пока зажигалкой рядом не чиркнул.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Фактически мне нужно отследить только наличие-отсутствие пламени, по сути 1 пороговое значение.
Фоторезистор honeywell c554 Cadmium Cad Cell Flame Sensor - действительно для датчика пламени.
На входе контроллера 220В, поэтому принято использоать БП на основе трансофрматора, который достался от старого контроллера HoneyWell R8184G 1310.

Для питания ардуины выбрано напрпяжение +7В (чтобы меньше нагружать встроенные регулятор)
Соответственно решил использовать его же для питания всех датчиков.

(p.s. Уже несколько месяцев трудится срочно собранный на коленке вариант в коробке из под обуви, без оптронов, сбаилитронов, диодов, только на резисторах(делитель), напряжении с платы ардуино +5В)

Блок питания на +7В построен следующим образом:
AC 220В --> Трансофрматор 24В --> Диодный мост 2W -->
LM 2596 DC --> DC с регулировкой на 7В

Желается чтобы при поподании 220В на линию +7В выгорело минимум деталей.

Всего на нужно защищитить 3 входа:
1) Теромо-реле (+7В или 220В впринципе итак итак можно)
2) Фото-резистор (+7В)
3) Наличие напряжение 220В с узла предварительного нагрева

Посколько в 3-м случае напряжение весьма высоко +скачки в сети, посоветовали сделать гальваническую развязку.
Ну я решил тогда уж все на оптронах сделать для красоты, с рабочим током порядка 10мА в входных цепях и порядка 1-2 мА в цепях ардуины.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

В рабочем режиме: Rфото = 4000кОм ток в обоих цепях примерно 1.16 мА
Коротыш фоторезистор: Rфото = 0кОм ток в первой цепи 6мА во цепи ардуино 2мА

При случайнаой подаче +30В в фиолетовую цепь и коротыш фоторезистора:
В первичной цепи ток I=29 мА, в цепи ардуино I=2мА

Собрал, макетку на практике те же цифры.
Все правильно сделал ? Можно собирать контроллер ?

Так и должно быть.

Если описаное поведение схемы Вас устраивает, значит, сделали все правильно и можно собирать.

От себя могу сделать два замечания:

1. Оптрон - прибор нелинейный, поэтому идея использовать его для передачи аналогового сигнала - сомнительна.

2. Если Вы собирались использовать оптрон в линейном режиме, то почему производите измерения в режиме насыщения?

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Вероятность случайно подачи +220В на любой из входов оценивается как высокая...там проводка вся это вместе идет, наводки наверное есть, +перепутать могут товарищи.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

Для питания ардуины выбрано напрпяжение +7В (чтобы меньше нагружать встроенные регулятор)
Соответственно решил использовать его же для питания всех датчиков.

Оптрон нужен ТОЛЬКО для гальванической развязки. Для защиты входов его использовать нецелесообразно. Лучше, как уже советовали, поставьте на вход цепь из резистора и стабилитрона.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

Вероятность случайно подачи +220В на любой из входов оценивается как высокая...там проводка вся это вместе идет, наводки наверное есть, +перепутать могут товарищи.

Еще раз: если питаете все от одного источника питания, оптрон не нужен. Хотите защититься от 220В, начните с изолированных друг от друга источников питания для контроллера и датчиков.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Спасибо большую за шеф-наздзор, я только начинаю вникать в радиодетали.
Похоже что нелинойность в моем случае устраивает.

Про режим насыщения почитаю.... просто не знаю что это за термин :)
Я видел что на всех схемах подтягивают к плюсовому значению входное напряжение... это с этим связано???


Я чет решил к земле подягивать...с точки зрения случайного обрыва цепи покажет правильное значение.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

andriano пишет:

Еще раз: если питаете все от одного источника питания, оптрон не нужен. Хотите защититься от 220В, начните с изолированных друг от друга источников питания для контроллера и датчиков.

Получается что на 3-й вход приходит 220В с другой платы (предварителного нагрева)... хотя в итоге конечно это одна и та же фаза конечно :)

Не могу избавиться от желания отделить цепи микроконтроллера от цепей которые идут в "плохих" условиях за пределами корпуса... на них может податься случайно все что угодно. А по одной из них и должно идти 220В,...так и в родном контроллее было.

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

MrFlanker пишет:
добрые люди подсказали использовать оптопару. Подскажите что делаю не так ?
Видимо добрые люди забыли подсказать название линейной оптопары, например: IL300, HCNR200.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Andy пишет:

MrFlanker пишет:
добрые люди подсказали использовать оптопару. Подскажите что делаю не так ?
Видимо добрые люди забыли подсказать название линейной оптопары, например: IL300, HCNR200.


Спасибо, не знал что такие бывают. Учту в будующих проектах.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

Про режим насыщения почитаю.... просто не знаю что это за термин :)

Если транзистор закрыт, ток через него не течет, напряжение на коллекторе равно напряжению питания - это режим отсечки.

Если через транзистор течет некоторый ток, а напряжение на коллекторе выше напряжения на базе - это активный режим. Ток коллектора при этом зависит от тока базы.

Если напряжение на коллекторе ниже, чем напряжение на базе - ток полностью определяется резистором и не зависит от тока базы. Это - режим насыщения.

Цитата:

Я видел что на всех схемах подтягивают к плюсовому значению входное напряжение... это с этим связано???


Я чет решил к земле подягивать...с точки зрения случайного обрыва цепи покажет правильное значение.

Мне кажется, у Вас что-то с терминологией. Что Вы решили подтягивать, чем подтягивать, и вообще, что подразумеваете под словом "подтягивать"?

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Подтягивание входа к +5В или к земле это вроде как стандартная терминология. Резистор которым соединяется вход называется подтягивающим. Основной смысл чтобы логические 0 или 1 были четкими, а не болтающимися в воздухе.

Спасибо за разъяснения про токи насыщенния. Пробую разобраться.

Прочитал ваши комментарии и делаю выводы:
В данном случае мы имеем оптопару "светодиод+фототранзистор".  База отведена на ножку 6 (мной не используется).
Я полгаю что ток создаваемый на базе под действием света достаточно мал по сравнению с током коллектора.

Получается что ток создаваемые светом на базе управляет большим коллекторным током.
Отсюда я делаю вывод что это "активный режим".

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

MrFlanker пишет:

Я видел что на всех схемах подтягивают к плюсовому значению входное напряжение... это с этим связано???

Я чет решил к земле подягивать...с точки зрения случайного обрыва цепи покажет правильное значение.

 

Термин подтягивание больше применим к цифровым или аналоговым входам. В вашем случае для диода безразлично куда вы вставите токоограничивающий резистор. А для фототранзистора куда вы поставите нагрузочный резистор (в эмиттерную или коллекторную цепь) имеее большое значение. Получается две различных схемы включения транзистора - усилительный каскад или эмиттерный повторитель (со всеми вытекающими). Правда это справедливо если база задействована. А что здесь неясно. Скорее всего транзистор ведет себя как некое управляемое сопротивление.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

svm пишет:
А что здесь неясно. Скорее всего транзистор ведет себя как некое управляемое сопротивление.

Так точно себя и ведет :)

Пока переход закрыт... а вход ардуино подтянут к GND,
через подтягивающий резистр протекает ток порядка 2 мА.

Но как только появляется ток на базе, переход открывается... и ток коллектора устремляется к входу ардуино, при этом ток через подтягивающий резистор значительно уменьшается.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Вообще-то это не защита аналогового входа,
а передача аналогового сигнала через оптопару.
Единственное что вспомнилсь- на сдвоенной оптопаре.

http://smanuals.ru/measurement-technology/articles5441.html

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

Подтягивание входа к +5В или к земле это вроде как стандартная терминология. Резистор которым соединяется вход называется подтягивающим. Основной смысл чтобы логические 0 или 1 были четкими, а не болтающимися в воздухе.

Все верно.

Только на приведенной Вами схеме нет ни одного подтягивающего резистора. И даже места, куда бы его можно было подключить.

Цитата:

Спасибо за разъяснения про токи насыщенния. Пробую разобраться.

Прочитал ваши комментарии и делаю выводы:
В данном случае мы имеем оптопару "светодиод+фототранзистор".  База отведена на ножку 6 (мной не используется).
Я полгаю что ток создаваемый на базе под действием света достаточно мал по сравнению с током коллектора.

Получается что ток создаваемые светом на базе управляет большим коллекторным током.
Отсюда я делаю вывод что это "активный режим".

До вывод - верно, а сам вывод - нет.

Напряжение на p-n переходе (в данном случае на базе транзистора) 0.65 В. И этот факт не зависит от того, используете ли Вы этот вывод или нет. Если течет ток, значит 0.6-0.7 В. (которое возникает за счет фотоэффекта)

Напряжение питания 5.0 В.

Падение напряжения на резисторе 4.91 В.

Напряжение на коллекторе 0.09 В.

Т.е. однозначно режим насыщения. Ток определяется величиной резистора - на нем и падает все напряжение. Транзистор никак не может увеличить ток через него.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

svm пишет:
А что здесь неясно. Скорее всего транзистор ведет себя как некое управляемое сопротивление.

Так точно себя и ведет :)

Пока переход закрыт... а вход ардуино подтянут к GND,
через подтягивающий резистр протекает ток порядка 2 мА.

Но как только появляется ток на базе, переход открывается... и ток коллектора устремляется к входу ардуино, при этом ток через подтягивающий резистор значительно уменьшается.

Жуть...

Во-первых, никакого подтягивающего резистора здесь нет (Вы же сами помещали определение выше). Есть только токоограничивающий резистор на входе и выходной - на выходе.

Рассмотрим следующие режимы:

1. На входе нет напряжения. Ток через светодиод не течет. Фотоэффекта нет. Ток базы равен 0. Ток коллектора - тоже (не считая обратного тока, которым можно пренебречь). На выходном резисторе напряжения нет (по закону Ома). На коллекторе - напряжение питания. Отсечка.

2. На входе некоторое (условно - средней величины) напряжение. Светодиод светится. За счет фотоэффекта появляется ток базы. Соответственно - ток коллектора. На выходном резисторе падает некоторое напряжение. Остаток этого напряжения - на коллекторе. Активный режим.

3. Увеличили напряжение. Вырос ток базы. Транзистор пытается пропорционально увеличить ток коллектора, но... оп-па! все напряжение, которое дает источник питания, уже падает на резисторе. На коллекторе напряжения нет. Соответственно, нет и возможности увеличить ток. Насыщение.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

andriano пишет:
Все верно.

Только на приведенной Вами схеме нет ни одного подтягивающего резистора. И даже места, куда бы его можно было подключить.

Желтый провод идет на аналоговый вход ардуино. Резистором R2 мы подтягивыем вход ардуино к земле.
Чтобы на нем была стабильная земля, когда нет тока во второй цепи.

Никакой защитной функции он не выполняет, его можно даже убрать, ибо напряжение итак 5В подается с ардуино, что там защищать ??? Гальванически развязанная цепь, ток в которой контролируется открытием фототранзистора.

Я конечно чтолько учусь, но использую ваши же доводы.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Получается что R2 являестя подтягивающим и токоограничивающим одновременно.

Если это и есть режим насыщения, то пусть так и будет...:)

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

вот еще вычитал в интернете, по сути подходит под мои нужды:

Режим насыщения (режим двойной инжекции) — оба перехода транзистора находятся под прямым смещением. В этом случае выходной ток транзистора не может управляться его входным током, т.е. усиление сигналов невозможно. Режим насыщения используется в ключевых схемах, где в задачу транзисторов входит не усиление сигналов, а замыкание/размыкание разнообразных электрических цепей.

Одно смущает:
Все таки нельзя сказать что выходной ток транзистора не управляется его входным током. Мы наблюдаем как раз таки точное управление с коэффициентом усиления равным 100% (но так и должно быть  даташиту).
Вот и получается такой режим насыщения..........

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

Желтый провод идет на аналоговый вход ардуино. Резистором R2 мы подтягивыем вход ардуино к земле.

Нет.

R2 - элемент схемы эмиттерного повторителя. Никакого отношения к входной цепи Ардуино он не имеет.

От того, что автомобильная покрышка контактирует с асфальтовым покрытием, она не перестает быть частью автомобиля и не становится частью дороги.

MrFlanker пишет:

Одно смущает:
Все таки нельзя сказать что выходной ток транзистора не управляется его входным током. Мы наблюдаем как раз таки точное управление с коэффициентом усиления равным 100% (но так и должно быть  даташиту).
Вот и получается такой режим насыщения..........

Какое же управление выходным током, если при изменении входного тока выходной не изменяется? Диффепенциальный коэффициент усиления в данном случае равен dIк/dIб = 0.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

andriano пишет:

R2 - элемент схемы эмиттерного повторителя. Никакого отношения к входной цепи Ардуино он не имеет.

От того, что автомобильная покрышка контактирует с асфальтовым покрытием, она не перестает быть частью автомобиля и не становится частью дороги.

Если убрать R2, то при отсутствии тока в левой цепи, соответственно отсутствие тока базы, соответствие режим отсечки, соответственно на входе ардуино неопределенное значение (АЦП начинает плясать), поскольку нет подтяжки к земле.

Я так понимаю что любой резистор которым вход соединить с землей может выполнять функцию подтяжки.

От того, что автомобильная покрышка контактирует с асфальтовым покрытием, она не перестает быть частью автомобиля и не становится частью дороги, но и не перестает быть покрышкой.

andriano пишет:

Какое же управление выходным током, если при изменении входного тока выходной не изменяется? Диффепенциальный коэффициент усиления в данном случае равен dIк/dIб = 0.

Я вижу в вашей формуле вы сравниваете малое изменение тока коллектора с малым изменением тока базы.
Не готов пока судать об этих велечинах, но

Я имею ввиду что при наличии в левой цепи Тока Iлев, ток в правой цепи устанавливается ему в соответствие почти 100% Iправ. Кто то выше писал что все это ток базы возникающий от фотоэфекта. Но тогда почему если убрать источник питания никакого тока в правой цепи не возникает. К тому же по датащиту написано что Iforward до 50мА, коэффициент усиления 99-125% на разных участках графика (на моем 100%).

Вы специалисты, вам видней как этот режим работы обозвать, но факты игнорировать нельзя.

Я тоже специалист но в другой области :)

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018


Изменяем ток в левой цепи, увеличивая сопротивление до 1000 Ом.
Ток в правой цепи устанавливается с коэффициентом 99,8%.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

Если убрать R2, то при отсутствии тока в левой цепи, соответственно отсутствие тока базы, соответствие режим отсечки, соответственно на входе ардуино неопределенное значение (АЦП начинает плясать), поскольку нет подтяжки к земле.

Еще раз: используемая Вами схема состоит из нескольких включенных последовательно функциональных блоков. Один из них называется эимттерным повторителем (или схемой включения транзистора с общим коллектором) и состоит из транзистора (являющегося частью оптрона) и резистора.

Если Мы убираем резистор, то тем самым разрушаем эмиттерный повторитель. Поэтому сигнал через него перестает проходить и, соответственно, доходить до входа Ардуино.

Т.е. мы по сути разрываем цепь между источником сигнала и входм Ардуино. 

Цитата:

Я так понимаю что любой резистор которым вход соединить с землей может выполнять функцию подтяжки.

Понимаете, наличие тока через резистор никак не говорит о том, что это - резистор подтяжки. Ток протекает через любой резистор (именно для этого они в схеме и применяются), но это совершенно не значит, что любой резистор является резистором подтяжки.

Цитата:

От того, что автомобильная покрышка контактирует с асфальтовым покрытием, она не перестает быть частью автомобиля и не становится частью дороги, но и не перестает быть покрышкой.

Да, резистор не перастает быть резистором, в какую бы часть схемы мы его не включили.

Цитата:

andriano пишет:

Какое же управление выходным током, если при изменении входного тока выходной не изменяется? Диффепенциальный коэффициент усиления в данном случае равен dIк/dIб = 0.

Я вижу в вашей формуле вы сравниваете малое изменение тока коллектора с малым изменением тока базы.

Именно эта величина представляет интерес для активного режима. Т.е. измерить приборами проще величину Iк/Iб, а на практике представляет интерес именно величина dIк/dIб. Но она более или менее постоянна только для активного режима, в режиме насыщения пропорциональность между Iк и Iб нарушается.

Цитата:

Вы специалисты, вам видней как этот режим работы обозвать, но факты игнорировать нельзя.

Я тоже специалист но в другой области :)

Я тоже. Радиоэлектроника для меня - только хобби. Но мне кажется, что для того, чтобы получать удовольствие от какого-то занятия, это занятие необходимо хорошенько освоить.

А из фактов Вы делаете не просто неверные, но даже нелогичные выводы. 

Соответственно, против фактов я не спорю, а против Ваших выводов - возражаю.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

andriano пишет:

А из фактов Вы делаете не просто неверные, но даже нелогичные выводы.
Соответственно, против фактов я не спорю, а против Ваших выводов - возражаю.

Я пока никаких окончательных выводов не делал, я лишь привожу свои умозаключения. Уверен что в них присутствует логика. У меня возникают вопросы, я вижу противоречия.

Может вы конечно устали уже разжевывать, но:
1) на на мой взгляд вы так и не объяснили почему вдруг резистор который помимо своей (основной/не основной/абстрактной/как не назови) функции выполняет функцию резистора подтяжки а именно дает четкий 0 когда нет сигнала в левой цепи нельзя называть резистором подтяжки.

Для того чтобы четко утверждать что этот резистор не несет функционал подтяжки у вас должны быть аргументы.

2) Я наглядно показал как ток левой цепи управляет током базы и соответственно током в правой цепи.
К тому же привел данные из datasheet... кторые согласуются с видимой картиной. Я не спорю с вами как называть этот режим работы (потмоу что пологаю что мне не хватает понимания процесса и терминов).
Но как мне кажется я задаю вполне понятные и логичные вопросы: На схеме мы видим управление, а в определении насыщенного режима сказано обратное. (я лишь хочу получить ваши комментарии если вас не затруднит)

Цитата:
В этом случае выходной ток транзистора не может управляться его входным током

 

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Я не знаю наверняка, но допускаю что под действие тока левой цепи порядка Iлев  = 10мА под действием фотоэффекта возникает
совсем малый ток базы для пример Iбазы = 1мА, который управляет током коллектора Iк = 10мА.
При это вполне может получится так что dIк/dIб отлично от нуля. 

Все вышеприведенное является чистой выдумкой, только лишь для того чтобы показать какая часть объяснения здесь не затронута.

Возможно мне стоит потрогать эти цифры, измерить реальные токи и узнать больше о физике проходящих процессов.

Спасибо что помогаете разобраться.
 

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

trembo пишет:

Вообще-то это не защита аналогового входа,
а передача аналогового сигнала через оптопару.
Единственное что вспомнилсь- на сдвоенной оптопаре.

http://smanuals.ru/measurement-technology/articles5441.html

Единственное адекватное решение по теме потонуло в споре о том что такое подтяжка. Предлагаю считать подтяжкой это.

Подтяжки бежево-черные мужские №23P010 бежево-черный

И обратить внимание на нормальную схемотехнику, даже если она кажется загадочной.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Я так понял конструктив кончился... так и помру неучем :) 

Вернее если быть уж совсем коректным, то я открыл статью по гальванической развезке, но дочитал пока только вот до этого абзаца:

 

и конечно нету у меня никакого широкополсного, высокочастотного сигнала... мне тупа нужно знать... есть там пламя или нету...при этом защита требуется на уровне сгорел оптрон ну и ладнно... хоть МК за 200 руб целый и не нужно будет прошивать (хотя тоже не проблема).  Но огромное спасибо, за ссылки в случае необходимости буду знать где посмотреть... а это зачустую бывает важнее умений и личного опыта.

Учитывая что скоро в этой АМЕРИКАНСКОЙ коробочке OMNI Oil burner controler не останется АМЕРИКАНСКИХ деталей.... каждый год что-то сгорает....а китайское гавно которое я туда ставлю не имея никаких знаний кроме школьного-институского курса физики работает на ура. Еще из за санкций свой гавноконтроллел не отправляют в Росии и цена у него доходит до 20 000 руб...который можно сделать на ардуине с обвязкой за 500-1000 руб. при этом в 10 раз более функционально с LCD, таймерами и прочей полезной фигней.

Учитывая и то что без всякой защиты и оптронов уже пару месяцев МК напрямую работает. Да сдалась она мне это защита... у меня в запасе килограмм ардуин. А если вдруг дорасту до такой схематехники конечно буду по уму делать... но это ж сколько ума нужно если с нуля начанать.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Во, во, я это еще в №3 сказал.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Такая схема тоже имеет место быть, с нее начинал свои изыскания, но добрые люди подсказали про оптопару... мне понравилась идея... заодно много нового узнал.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

1) на на мой взгляд вы так и не объяснили почему вдруг резистор который помимо своей (основной/не основной/абстрактной/как не назови) функции выполняет функцию резистора подтяжки а именно дает четкий 0 когда нет сигнала в левой цепи нельзя называть резистором подтяжки.

Для того чтобы четко утверждать что этот резистор не несет функционал подтяжки у вас должны быть аргументы.

Ну, вообще-то Вы сами ответили на этот вопрос в сообщении №25: "Я так понимаю что любой резистор которым вход соединить с землей может выполнять функцию подтяжки.".

Вообще-то резистором подтяжки первоначально было принято называть резистор, соединенный не с землей, а с питанием. Подтяжку в сторону земли принято называть "подтяжкой вниз", а некоторые даже рекомендуют - "стяжкой".

Если мы возмем любую схему, то оказется, что более половины резисторов в ней соединена либо с землей, либо с питанием, итого, по Вашей логике, пракктически любой резистор можно назвать резистором подтяжки.

Неоправденное расширенное толкование понятий ни к чему кроме путаницы привести не может.

Пойдем дальше.

Любая схема работает как единое целое. С этим никто не спорит.

Но человеческое восприячтие ограничено, поэтому, чтобы понять схему, выяснить, как она работает, рассчитать номиналы элеменов, принято делать декомпозицию, т.е. делить схему на набор некоторых стандартных блоков, каждый из которых, как правило, может быть представлен четырехполюсником, для которого точно известны и подробно описаны как особенности работы, так и способы расчета.

При этом считается, что каждый элемент может входить только в один блок. В Вашем случае резистор R2 входит в состав эмиттерного повторителя, поэтому к блоку входа Ардуины относится не может. Без R2 не будет эмиттеного повторителя, т.е. стандартного четырехполюсника.

Набор стандартных блоков выбирался исходя из нескольких критериев, в том читсле и из особенностей человеческого восприятия, из стремления к унификации, а также из существующих традиций.

Вы, конечно, можете предложить собственную схему декомпозиции. Маловероятно, но все-таки возможно, что эта схема не будет уступать традиционной. Но в любом случае у нее будут два неоспоримых недостатка:

1. Никто не будет понимать, о чем Вы говорите и, соответствено, Вы не будете понимать окружающих, если будете общаться на разных языках.

2. Вам самостоятельно придется разрабатывать методы расчета всех изобретенных вами элементарных блоков.

Цитата:

2) Я наглядно показал как ток левой цепи управляет током базы и соответственно током в правой цепи.
К тому же привел данные из datasheet... кторые согласуются с видимой картиной. Я не спорю с вами как называть этот режим работы (потмоу что пологаю что мне не хватает понимания процесса и терминов).
Но как мне кажется я задаю вполне понятные и логичные вопросы: На схеме мы видим управление, а в определении насыщенного режима сказано обратное. (я лишь хочу получить ваши комментарии если вас не затруднит)

Цитата:
В этом случае выходной ток транзистора не может управляться его входным током

К сожалению, Вы не указали, в каком посте Вы это сделали.

Ладно, пусть это будет пост 29, а обсуждаемая схема - в посту 21.

Судя по всему, Вы предполагаете коэффициент усиления равным 10 - пусть.

Если ток базы равер 1мА, то ток эмиттера никак не может быть 10 мА, в противном случае падение напряжения на резисторе номиналом 2.2 кОма было бы 22 В, тогда как напряжение питания схемы всего 5 В. Т.е. ток равен примерно 2 мА, причем если мы, скажем, увеличим ток базы до 2 мА, ток эмиттера останется 2 мА. И если мы уменьшим ток базы до 0.5 мА, ток эмиттера все равно останется 2 мА. Зависимости токак эмиттера от тока базы нет. Режим насыщения.

А вот если мы уменьшим сопротивление R2 до 220 Ом, то падение напряжения на нем при токе эмиттера 10 мА составит 2.2 В. При этом примернор на столько же напряжение на коллекторе будет превосходить ток базы - это уже активный режим, который в высказанных ранее предположениях будет простираться от тока базы 0 мА (режим отсечки) до тока базы примерно 22 мА, при котором транзистор перейдет в режим насыщения и при дальнейшем увеличении тока базы ток эмиттера уже увеличиваться не будет.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Ох, MrFlanker, научились бы Вы рисовать принципиальные схемы. Только они пригодны для обсуждения работы. Монтажные схемы пригодны только для монтажа, и для того, чтобы разбирать по ней особенности работы, совершенно непригодны.

Technolog
Offline
Зарегистрирован: 19.11.2014

Вы упорно игнорируете самое простое, дешёвое, точное и достаточно надёжное решение дважды предложенное Вам разными людьми. Может быть из-за недостатка пафоса в ихних сообщениях...

Вот схема реально работающего устройства на промышленном обьекте. Микросхема IL300 создана именно для целей гальванической развязки аналогового сигнала, это не приспособа, а применение по назначению. Линейная зависимость уровня выходящего сигнала от входящего.

При необходимости есть возможность масштабировать, смещать уровень сигналов используя свойства операционных усилителей применённых здесь же.

Нужна будет разводка платы дайте свой e-mail.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

andriano пишет:
Если мы возмем любую схему, то оказется, что более половины резисторов в ней соединена либо с землей, либо с питанием, итого, по Вашей логике, пракктически любой резистор можно назвать резистором подтяжки.

Ну не совсем любой конечно, и не по моей логике (логика одна для всех), а толлько соединяющий вход с землей или как вы верно отметили про подтяжку вверх к питанию.

andriano пишет:
Неоправденное расширенное толкование понятий ни к чему кроме путаницы привести не может.

Тем нее менее вынужден согласится со всеми железобетонными аргументами про декомпозицию, про стандартные блоки, человеческое восприятие, унификацию, традиции. И про собственно-изобретенные схемы декомпозиции верно подмечено. (Постараюсь не наступать эти на грабли)

Хочу сказать спасибо за ваше терпение и умение спокойно и главное очень доходчиво формулировать объяснение. Многим часто не хватает терпения :) Думаю к теме с "подягивающим" резистором уже трудно что-то добавить :)

andriano пишет:
Судя по всему, Вы предполагаете коэффициент усиления равным 10 - пусть.

Вообще я больше сколняюсь к коэфициенту усиления из даташита то есть 1 или 100%. Может возникнуть //путаница, какие токи сравниать:

// ток на светодиоде оптрона = ток в левой цепи
// ток от фотоэффекта = ток на базе 
// ток колектора = он же ток в правой цепи, верно?

Я лишь интуитивно полагаю что так базы весьма мал.

andriano пишет:
А вот если мы уменьшим сопротивление R2 до 220 Ом, то падение напряжения на нем при токе эмиттера 10 мА составит 2.2 В. При этом примернор на столько же напряжение на коллекторе будет превосходить ток базы - это уже активный режим, который в высказанных ранее предположениях будет простираться от тока базы 0 мА (режим отсечки) до тока базы примерно 22 мА, при котором транзистор перейдет в режим насыщения и при дальнейшем увеличении тока базы ток эмиттера уже увеличиваться не будет.

То есть выбирая значение резистора R2 и мы все таки можем поймать активный режим ? Тогда встает все на свои места (я имею ввиду наблюдаемую мной картину поведения)

Я заметил что в одних случаях транзистор работает как задвижка (либо есть ток, либо нет тока), а вдругих происходит реально управление силой тока. Правильно ли я понимаю что это и есть "активный режим" и "режим насыщения".

 

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

MrFlanker пишет:

andriano пишет:
Если мы возмем любую схему, то оказется, что более половины резисторов в ней соединена либо с землей, либо с питанием, итого, по Вашей логике, пракктически любой резистор можно назвать резистором подтяжки.

Ну не совсем любой конечно, и не по моей логике (логика одна для всех), а толлько соединяющий вход с землей или как вы верно отметили про подтяжку вверх к питанию.

После декомпозиции любой резистор окажется соединенным со входом какого либо из блоков.

Цитата:

Многим часто не хватает терпения :)

Мне обычно тоже.

Что на меня сейчас нашло - не знаю :).

Цитата:

Думаю к теме с "подягивающим" резистором уже трудно что-то добавить :)

См. выше.

Цитата:

andriano пишет:
Судя по всему, Вы предполагаете коэффициент усиления равным 10 - пусть.

Вообще я больше сколняюсь к коэфициенту усиления из даташита то есть 1 или 100%. Может возникнуть //путаница, какие токи сравниать:

// ток на светодиоде оптрона = ток в левой цепи
// ток от фотоэффекта = ток на базе 
// ток колектора = он же ток в правой цепи, верно?

Я лишь интуитивно полагаю что так базы весьма мал.

От путаницы надо избавляться - полностью согласен.

В первую очередь - от терминологической путангицы.

Для оптрона корректнее говорить о коэффициенте передачи тока, а не о коэффициенте усиления. Тем более, что коэффициент усиления есть у входящего в состав оптрона транзистора. А после декомпозиции части оптрона оказываются в разных элементарных блоках.

Цитата:

То есть выбирая значение резистора R2 и мы все таки можем поймать активный режим ?

Ну, можно и так сказать. 

В любом случае, выбор номинала R2 зависит от того, в каком режиме предполагается работа транзистора.

Цитата:

Я заметил что в одних случаях транзистор работает как задвижка (либо есть ток, либо нет тока), а вдругих происходит реально управление силой тока. Правильно ли я понимаю что это и есть "активный режим" и "режим насыщения".

Только наоборот.

В аналоговых схемах транзистор, как правило, работает в активном режиме, а в цифровых - в ключевом, т.е. переключаеться между отсечкой и насыщением.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

МДМ усилитель с развязкой. http://stu.alnam.ru/book_ane-11

Или по нашему:
На входе Ардуина шимит ваши 0-10 Вольт  в 0-255.
Или в 0-1000.
Загоняете в оптрон.
На выходе измеряете скважность и ЦАПом выставляете напряжение.

А загнать оптрон в линейный режим без обратной связи не получится.
Там от отсечки до насыщения один шаг. И всё это сильно плывёт от температуры.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

andriano пишет:

Только наоборот.

В аналоговых схемах транзистор, как правило, работает в активном режиме, а в цифровых - в ключевом, т.е. переключаеться между отсечкой и насыщением.


Ну да, я так и имел ввиду :)

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

trembo пишет:
А загнать оптрон в линейный режим без обратной связи не получится. Там от отсечки до насыщения один шаг. И всё это сильно плывёт от температуры.

А у меня чет работает все достаточно линейно и пропорционально, я конечно графиков не строил. Но ток в правой цеи прямопропорционален току в левой цепи. При условии верно выбранных резисторов.

А вот температурой не испытывал...а температура воздуха у нас скачет от -20 до +60 С. Надо проверить как будет себя вести оптрон... Думаю для меня предел если до 20% нелинейность будет....дальше уже будет неверно определять факел пламени, а при определенных обстоятельствах это может выйти пожаром без всяких преувеличений.

Наступили на эти грабли когда загрубили фоторезистор потенциометром..из за того что буржйский котел не хотел работать...а дело было в реле на 220В... в которое попала соринка и не до конца перекрывала подачу/остановку масла...в магистрали с маслом возникало разрежение..а в итоге неверный факел..а мы загрубив фотодатчик заставили считать вернм,......в итоге из за неправильной подачи масла и его сгорания, возник бум от которого вырвало выхлопную трубу.... благо пожаро-охранную систмеу обслуживают другие люди.. и мы туда не лезем :))

А этот котел буржуйский никто не берется обслуживать в нашем городе.
Но за много лет мы с ним уже на ты :)  импортозамещение блин.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

MrFlanker пишет:

...... загрубили фоторезистор ........   буржйский котел не хотел работать...
.......возник бум от которого вырвало выхлопную трубу....
........благо пожаро-охранную систмеу обслуживают другие люди.. и мы туда не лезем :))

Извините, но каскадёрам вашего типа я больше ничего советовать не буду......
Не хочу быть советчиком игрокам со смертью

Voodoo Doll
Voodoo Doll аватар
Offline
Зарегистрирован: 18.09.2016

hackaday.io/project/12419

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

Voodoo Doll пишет:
hackaday.io/project/12419

Блок питания у меня как раз такой.. тока +7 Вольт
С оптороном похожая ситуация...тока подтяжка к минуса и нету резистора на 220 кОм к базе.

А вот с отсальной схемой мне вовек не разобраться.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

trembo пишет:

Извините, но каскадёрам вашего типа я больше ничего советовать не буду......
Не хочу быть советчиком игрокам со смертью

Вам уже кажется что вы уже можете отнести меня к какому либо типу :))

Чтож я немного намернно создал у вас такой образ , но интересно изменится ли картина узнай вы более полную информацию, хотя уверен что нет :)) если я правильн определил ваш тип, то вы не очень гибки, склоны к навешиванию ярлыков и имеете детерминисткий взгляд на вещи где всегда есть правильное решение. Боитесь своих ошибок и осуждаете других за их ошибки.

Дело в том что это здание новое - прошлое сгорело :)) Но не по моей вине, сожгли конкуренты. И не помогла охрання организация популярная в городе, но как оказалась вшивая на проверку.  

Что не делается то к лучшем, принял решение построить новое новое . Проект здания и всех его инженерных системы выполнены мною лично. Я собственник.

И когда зимой в -35 градусов в очередной раз встал этот заморский котел, а это была делко не первая его поломка, компания продавец развела руками, нужно было что-то решать: отправлять 8 человек на неопределенное время в неожиданный отпуск. Или искать другое решение. 

В условиях недостатка информации и отсутствии квалифицированных кадров мною было принято это временное решение загрубить фотодатчик чтобы хоть немного ночью работало. Но что я знал точно: в здании не находилось людей, котельная отгорожена от дорогостоящего оборудования двумя негорючеми металическими стенами и смежным бытовым помещением. Горючих материалов в котельной кроме одной пластиковой детали и самого котла не было... (ее поменяли первой :-)  плюс пожарка, охранка.. все в рабочем состоянии. 

Конечно этот случай нас многому научил. Последствия пожара были устранены в течении 1 дня. Котел отремонтирован, найдена истиная причина. Установлены дополнительные фильтры очистки масла. Заменены кое какие детали.

Что было то было.... но мне и сейчас трудно представить как мы могли тогда поступить.

Зато в новом контроллере предусмотрено в несколько раз больше ситуаций при которых он отключается:
 - плохое пламя (единственное что было в старом)
 - отсутствие пламени более 3 секнд при нормальной работе (старый контроллер проглатывал такой косяк)
 - непрерывная работа более 45 минут (это подозрительно и надо вырубать...это действительно важно бывает)
 - наличие пламени более 3 секунд после выключения (это важная функция сигнализирует о плохом горении)
 - и еще там чего то....
Я надеюсь что наша безопасность вырасла.

Теперь можно пинать )

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

MrFlanker пишет:

Фактически мне нужно отследить только наличие-отсутствие пламени, по сути 1 пороговое значение.

прицепите к фотодатчику компаратор (с гистерезисом). на выход компаратора - оптрон для развязки с логикой.

при условии, конечно, что по питанию у вас всё развязано - см. #9.

 

 

Цитата:

Блок питания на +7В построен следующим образом:
AC 220В --> Трансофрматор 24В --> Диодный мост 2W -->
LM 2596 DC --> DC с регулировкой на 7В

Желается чтобы при поподании 220В на линию +7В выгорело минимум деталей.

Всего на нужно защищитить 3 входа:
1) Теромо-реле (+7В или 220В впринципе итак итак можно)
2) Фото-резистор (+7В)
3) Наличие напряжение 220В с узла предварительного нагрева

Посколько в 3-м случае напряжение весьма высоко +скачки в сети, посоветовали сделать гальваническую развязку.
Ну я решил тогда уж все на оптронах сделать для красоты, с рабочим током порядка 10мА в входных цепях и порядка 1-2 мА в цепях ардуины.

лучше бы вы блок-схему нарисовали.

если у вас 1 блок питания для датчиков и логики, развязка для защиты входов никакого смысла не имеет. ибо при попадании 220в на шину питания ардуины вместо 7в ей будет совершенно безразлично, какое в это время напряжения на аналоговых и/или цифровых входах.

MrFlanker
Offline
Зарегистрирован: 16.01.2018

SLKH пишет:
лучше бы вы блок-схему нарисовали.
 
Еще в процессе разработка

SLKH пишет:
 
если у вас 1 блок питания для датчиков и логики, развязка для защиты входов никакого смысла не имеет. ибо при попадании 220в на шину питания ардуины вместо 7в ей будет совершенно безразлично, какое в это время напряжения на аналоговых и/или цифровых входах.

Это точно... познаю постепенно.

v939
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2020

andriano, добрый день. Хотел бы спросить у вас пару вопросов по PC817. Можете написать мне на почту pashka939@gmail.com или оставить свою. К сожалению личные сообщения, как я понял, тут нельзя писать.