Sonda diferentiala

[sesebe]

Salutare colegi,

 

Din cauza ca tot apare necesitatea unei sonde diferentiale si pentru ca m-am si obisnuit sa le folosesc de la servici unde am la dispozitie mai multe tipuri, m-am hotarit sa-mi fac si eu una pt uz personal. 

 

Ideea nu-i chiar noua pt mine si deja am mai si lucrat cite ceva la ea dar din cauza ca vreau si o banda cit mai buna, minim peste 30Mhz-40Mhz, ii trebuie si un cablaj multistrat profesional iar asa ceva costa. Nici celelelte componente nu-s ieftine dar tot mai ieftin iesi daca o faci tu si nu o cumperi.

 

Vreau sa stiu daca mai sint persoane interesate si care ar fi dispuse sa si puna osul la treaba pt ca proiectul nu-i complet (inca?!?).

Am sa adaug pe aceeasi schema/placuta si o sonda de curent Rogowski cu schematic obtinut prin "reverse engineering" de la o realizare industriala de top.

 

Ceva ce am gasit chiar azi pe net: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/37/bc/b6/70/7d/f5/49/14/CD00289924.pdf/files/CD00289924.pdf/jcr:content/translations/en.CD00289924.pdf

Editat August 23, 2016 de sesebe

[sesebe]

Uite si citeva din sursele mele de inspiratie:

 

o varianta cu true-holes-uri:                         Diff Probe.zip

si o varianta cu SMD:                                     Diff Probe SMT.zip

si ceva ce am vazut prin Tehnium parca:      

[sesebe]

Deci nu-i nimeni interesat?

[sesebe]

Au trecut 5 zile de cind am deschis discutia dar cu toate astea nimeni dar absolut nimeni nu este interesat in vreun fel de ceea ce vreau eu sa fac.

 

Asta este nivelul forumului.

O sonda diferentiala este mult, mult prea sus fata de ceea ce folosesc smecherii care nu au altceva de facut decit sa se laude cit de tari sint ei si ce scheme bazate (si furate de la cei ce stiu intradevar sa proiecteze) au proiectat si realizat ei.

A ajuns sa nu fie altceva decit un forum de certuri unde fiecare trebuie sa se dea cit mai mare si toata lumea are cite ceva de vinzare.

 

Pacat, mare pacat !

Editat August 28, 2016 de sesebe

[djvas]

Am citit topicul de cateva zile dar am cam evitat sa raspund... Eu as fi interesat de acest proiect. Si eu imi  doresc o asemenea sonda dar nefiind prioritara si datorita pretului destul de piperat nu am nici  una. Din pacate programul incarcat nu prea imi permite sa ma implic foarte mult in acest proiect. Si recunosc ca nici nu am experienta cu asemenea sonde. Oricum pot sa ma implic in acest proiect daca vrei financiar. Adica sa impartim costurile de realizare PCB, lot de piese etc. Putinele mele idei referitoare la proiect ar fi urmatoarele: Alimentarea sondei sa se faca printr-un conector USB. In acest fel se poate folosi fara alimentare externa cu aproape orice osciloscop digital. Sa te ( ne ) gandim si la o carcasa cat mai aspectuasa inainte de a proiecta cablajul. Sa luam in calcul componente de calitate mai ales un OPAmp cat mai performant ( posibil sa am ceva bunataturi pe stoc ).

 

Referitor la nivelul forumului... din pacate ai dreptate... Gandeste-te ca foarte multi "meseriasi" nici macar nu au osciloscop... si tu vrei sonde diferentiale ... nu mai continui ca iese bodega si aici.

[sesebe]

Voi folosi o configuratie gen Amplificatoare de instrumentație cu doua op-ri curent mode la intrare si un voltage mod ca sumator.Principala mea problema acum este cum aleg gainurile pt ca as vrea să meargă si la tensiuni mici dar si mari (1500V Diff).Intrarea trebuie să fie de 1mega ca sa se poata folosi sonde standard.

[djvas]

Voi folosi o configuratie gen Amplificatoare de instrumentație cu doua op-ri curent mode la intrare si un voltage mod ca sumator. 

Sa inteleg ca in mare arata cam asha :

 

 

Principala mea problema acum este cum aleg gainurile pt ca as vrea să meargă si la tensiuni mici dar si mari (1500V Diff).

Probabil ca trebuie un atenuator in 2 sau trei trepte, cum este acest produs

Intrarea trebuie să fie de 1mega ca sa se poata folosi sonde standard.

Intrarea ? adica vrei sa folosesti o sonda clasica pt masura ?

 

[sesebe]

Bufferul de intrare este cu gain, 1x 10x (sau poate 2x 20x).

Aici este ceva ce trebuie studiat pt ca ai divizare de 10X pe intrarea (o sonda) cu "+" si 10X pe intrarea cu "-" (cealalta sonda) si atunci ai atenuare de 20X si in concluzie pt un factor general mai usor de urmarit  (10X de exemplu, sau 1X) trebuie amplificare de 2X  sau 20X pe buffer.

Un op current mode are banda relativ independenta de gain si la un gain de 10X este identica cu cea de la 1X.

 

Vreau sa folosesc sonde standard cu iesire pe 1Meg. Am deja 3 perechi diferite FOARTE calitative, de 300MHz - 500MHz din care unele sint si cu optiunea de 1X/10X.

Se gasesc la preturi rezonabile chiar si la TME sonde 100X care se pot folosi atunci cind vrei tensiuni foarte mari de intrare (2.5KV de exemplu).

 

Legat de alimentare direct din USB, si eu ma-am gindit tot la asa ceva dar se pare ca USB-ul nu prea poate sa livreze toata puterea necesara.

M-am interesat pt LeCroy-ul  (WaveAce1001) meu de acasa, am vorbit chiar si cu producatorul (mai am inca emailurile), si USB-ul (are unul singur) poate livra numai 400mA pt ca 100mA sint folositi deja intern.

0.4A * 5V = 2W * 70% randamentul pt o sursa +/- 12V => vreo 50mA pe ramura maxim si s-ar putea sa nu ajunga pt ca operationalii rapizi consuma mult, dar poate reusim impreuna eva calcule mai savante....

[sesebe]

Cam pe aici am ajuns eu acum:

 

Orice comentariu este binevenit.

[djvas]

Poti atasa schema la o rezolutie mai mare ?

[sesebe]

Deocamdata nu, dar este mai mult la nivel de concept daca pot sa spun asa.

Cele doua perechi de operationali intermediari sint current mode iar ceilalti sint voltage mode.

Alimentarea inca nu am pus-o.

In partea de jos stinga este sonda de current rogowski.

[Mircea]

SSB, subiectul tau era poate mai interesant daca dadeai si cateva exemple unde e utila o sonda diferentiala. Una de curent este mult mai intuitiv de ghicit.

 

Un caz unde o sonda diferentiala e utila: un amplificator in punte, cand vrei sa masori/compari semnalul de la intrare cu cel de la iesire.

 

Un exemplu vizual, didactic:

.

 

Personal nu sunt interesat (acum) de o sonda diferentiala, dar una de curent m-ar interesa, chiar daca inca nu am suferit de lipsa ei.

 

Astfel spus, financiar (inclus piese) pot participa.

 

PS: Daca eseul meu de inceput nu iti e pe plac sau e gresit, poti ruga moderatorul sa editeze acest mesaj.

Insa cred ca orice produs devine interesant daca explici si unde e folosit. Chiar daca asta nu e rubrica de lectii de electronica.

Editat August 30, 2016 de thunderer

[sesebe]

Daca nu ar fi asa de scumpe sondele diferentiale, ar fi utilizate absolut peste tot - asta cred ca spune totul.

Sa explic dece:

 

1). Sint multe discutii si tutoriale pe net despre cum sa legi un osciloscop pt diferite masuratori si mai peste tot se scoate in evidenta modul de conectare si problemele de SPIKE-uri si ringing generate de conexiunea de masa.

Pt masurarea semnalelor de frecventa mai ridicata (peste citeva zeci de kiloherti) sau cu variatie rapida - slewrate mare, conexiunea de masa cu fir terminat cu clasicul crocodil genereaza aberatii de masura vizibile pe ecranul osciloscopului ca niste oscilatii amortizate de frecventa ridicata, oscilatii ce apar la variatiile mai rapide ale semnalului.

Daca s-ar utiliza o sonda diferentiala si s-ar conecta plusul sondei in punctul de interes si minusul sondei la punctul de referinta (de obicei masa montajului) acele ringinguri nu mai apar sau sint foarte mici.

 

2). De multe ori este interesant de vazut cum arata semnalul intre doua puncte arbitrare ale montajului, nici unul nefiind conectat la masa.

Pt asta poti utiliza doua canale la osciloscop avind masa sondelor conectata la masa montajului si vizualizata diferenta pe ecranul osciloscopului dar cele doua canale trebuie sa fie PERFECT identice ceea ce in practica nu prea este posibil si atunci apar iarasi aberatii de masura plus ca poate nu ai chiar asa de multe canale la dispozitie la osciloscop (de obicei 2 sau 4 desi exista acum si de 8 canale dar sint extrem de scumpe).

 

3). Toate regulile de securitate a muncii (si echipamentelor) prevad ca osciloscopul sa fie conectat intr-o priza cu impamintare avind masa lui si a sondelor conectata la impamintare.

Desi unele persoane nu respecta aceasta regula intotdeauna (se poate utiliza un transformator de retea 1:1 de izolare pt asta), nu este recomandat si este si periculos.

In cazul utilizarii corecte a osciloscopului, masa sondelor este conectata la impamintare si atunci si masa montajului masurat trebuie sa fie impamintata ceea ce nu este totdeauna posibil.

 

4). Cind se fac masuratori in montage ce au tensiuni periculoase, chiar daca poate masa montajului are potential ZERO, este de dorit sa ai o protectie suplimentara a osciloscopului.

 

In toate cazurile enumerate mai sus ca si in multe alte cazuri, utilizarea unei sonde diferentiale te scuteste de multe probleme si te ajuta sa faci masuratori mai rapid si mai precis eliminind si riscurile generate de setupuri de masura incorecte. S-au vazut multe cazuri in care prin masa sondei circula un curent semnificativ generat de setupul incorect, curent ce ducea la masuratori eronate si in cazuri extreme chiar la incazirea pina la topire a cablului sondei.

 

@thunderer;

desi ideea ta nu este rea, totusi o astfel de sonda nu se adreseaza persoanelor care nu stiu la ce este utila o sonda diferentiala, fiind un echipament de "top" ce vine in completarea unui osciloscop.

Chiar daca un osciloscop pare sa fie "sfintul gral" al masuratorilor, numai un osciloscop simplu fara sondele adaptoare de citire a semnalelor si fara inteligenta si experienta celui ce-l utilizeaza, nu valoreaza prea mult.

Eu acasa am 4 tipuri de sonde pasive si o sonda de curent iar la servici al citeva zeci de tipuri de sonde din care peste 10 tipuri de sonde active diferentiale, de curent, de inalta impedanta/sau low input capacity si pt bus-uri digitale.

 

Un osciloscop fara sonde nu valoreaza mai nimic.

 

[elektronu85]

Raspund si eu la acest topic, abia acum l-am vazut. Sunt interesat si eu de constructia unei sonde diferentiale si una de curent. Cele din comert au preturi prohibitive pentru buzunarul meu, insa o sonda realizata jn regin home-made mi-ar fi de un real folos, intrucat incep sa cochetez tot mai mult cu smps-urile de mare putere, iar utilitatea sondei in acest caz este evidenta. Din ce am observat, exista cateva sigestii interesante pe forumul vecin, tehnium-azi... poate fi si acel proiect o sursa de inspiratie.Mentionez ca pe mine momentan ma multumeste o diferentiala care sa lucreze corect pana la 1MHz, este arhisuficient pentru ceea ce am eu nevoie deocamdata, insa nu refuz un domeniu mai mare de masura daca asa se doreste.Alte contributii nu stiu ce as putea sa aduc, intrebati si voi raspunde atata cat imi va sta in putinta.Multumesc sesebe pentru deschiderea acestui proiect!

[sesebe]

Electronule te rog sa-mi dai si mie pe privat, ca sa nu facem reclama, linkuri la ceea ce ai mai gasit si tu.