উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি ভোল্টেজ পরিমাপের জন্য সার্কিট (1000 ভি পর্যন্ত)

Question

আমি চূড়ান্ত বছরের E&E শিক্ষার্থী এবং আমি এমন একটি বিদ্যুৎ মিটার তৈরির চেষ্টা করছি যা অবশ্যই 1000 ডিভি ডিসি পর্যন্ত যথেষ্ট উচ্চ ডিসি ভোল্টেজগুলি পরিমাপ করতে সক্ষম হবে। আমি একটি সাধারণ 12-বিট এডিসি দিয়ে পরিমাপ করছি যা 0 - 2.5 ভি এর একটি ইনপুট ভোল্টেজের পরিসীমা রয়েছে Would ভোল্টেজ কি বেশি?

Comments

আপনার পক্ষে 1000 ভি এর জন্য রেটযুক্ত সঠিক মাল্টিমিটারগুলি কীভাবে তৈরি করা উচিত তা একবার দেখার জন্য এটি শিক্ষাগত হতে পারে। এগুলি উচ্চ ভোল্টেজ ব্যাপ্তির জন্য একটি ভোল্টেজ বিভাজক ব্যবহার করে। নিরাপদ উচ্চ ভোল্টেজ সার্কিটের উদাহরণ দেখতে EEVBlog- এ কয়েকটি ভিডিও দেখুন look গুগল "ইভাব্লগ মাল্টিমিটার টিয়ারডাউন" এর জন্য এবং আপনি অনেকগুলি খুঁজে পাবেন।

— বিমপ্লেরেকি

@ এডুয়ান শুদা: মিনিট কি? ইনপুট প্রতিবন্ধকতা আপনি সহ্য করতে পারেন? এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ নকশা প্রয়োজন হতে পারে।

— দহ

আশা করি আপনার পড়াশোনার অংশ হিসাবে, আপনাকে উচ্চ ভোল্টেজ পরিচালনা করার জন্য সঠিক প্রশিক্ষণ দেওয়া হয়েছে। যারা গুগল অনুসন্ধান থেকে এই প্রশ্নটি নিয়ে আসছেন তাদের কাছে: বাড়িতে এটি চেষ্টা করে দেখুন না!

— কর্ট অ্যামোন - মনিকা

ডিভাইডার স্ট্রিংয়ের নীচে থেকে স্থলভাগে একটি বড় ওয়াট TAGE জেনার যুক্ত করুন। ভিজেনার সেই সময়ে প্রায় 2 এক্স ভোল্টেজ সর্বাধিক। এই সমস্যা হতে পারে যখন আপনার ইলেকট্রনিক্স সংরক্ষণ করতে পারে।

— রাসেল ম্যাকমাহন

Answer 1

একটি রেজিস্টার ডিভাইডার আপনি যা চান তা করবে, তবে এই ভোল্টেজে কিছু সমস্যা রয়েছে যা আপনি সাধারণত উপেক্ষা করতে পারেন:

1. শীর্ষ প্রতিরোধককে 1 কেভি হ্যান্ডেল করতে সক্ষম হতে হবে। এগুলি "সাধারণ" প্রতিরোধকের চেয়ে পাওয়া শক্ত এবং এগুলি প্রায়শই উচ্চ প্রান্তে ভোল্টেজের সাথে লিনিয়ার থাকে না।

2. বিদ্যুৎ অপচয়. এমনকি "এমভি" এর মতো "বৃহত" প্রতিরোধক হিসাবে কী হবে, 1 কেভি প্রয়োগ করা হলে পুরো ওয়াটটি ছড়িয়ে দেয়।

3. সুরক্ষার জন্য এবং বায়ুতে প্রবেশ বন্ধন রোধ করতে আপনার দুটি পয়েন্টের মধ্যে শারীরিক দূরত্ব প্রয়োজন যাগুলির মধ্যে কেভি রয়েছে।

এই সমস্ত কারণে, আমি সিরিজের আরও একাধিক সাধারণ প্রতিরোধকের সাথে ভোল্টেজ ডিভাইডারের শীর্ষ প্রতিরোধককে প্রয়োগ করব। উদাহরণস্বরূপ, 0805 প্রতিরোধকগুলি সাধারণত 150 ভি (ডেটাশিটটি পরীক্ষা করার জন্য আপনার কাজ) এর জন্য রেট দেওয়া হয়। সিরিজের দশ 1 MΩ 0805 রোধক, শারীরিকভাবে শেষের শেষের দিকে, 1 কেভি 10 এমΩ প্রতিরোধক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। প্রতিটি প্রতিরোধকের জুড়ে ভোল্টেজ 100 ভি বা তারও কম হবে, যা এগুলি অনুমানের মধ্যে রাখে।

সব মিলে, প্রতিরোধকের 10 এমΩ স্ট্রিংটি কেবল 100 মেগাওয়াট ক্ষয় করে, তাই প্রতিটি পৃথক প্রতিরোধক কেবল 10 মেগাওয়াট। এখানে কোন সমস্যা নেই।

একটি 10 ​​এমΩ শীর্ষ প্রতিরোধক সহ, ডিভাইডারের নীচের রোধকারীটি আদর্শভাবে 25.06 কিলোমিটারের সাথে 1000 ভীনের সাথে 2.50 ভি আউট পেতে পারে You এমনকি সামান্য নীচের নীচে প্রতিরোধকের এটি করা উচিত।

যেমন একটি উচ্চ অনুপাত সহ একটি বিভাজকের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা মূলত নীচের প্রতিরোধকের মান। 24 কিলোমিটার কিছু এ / ডিএস এর জন্য খুব বেশি হতে পারে, সুতরাং আপনি ভোল্টেজ অনুগামী হিসাবে ব্যবহৃত একটি ওপ্যাম্প দিয়ে এটি বাফার করতে চাইতে পারেন।

Comments

আমি আমার সিনিয়র পরামর্শে এটি কাজ করেছি, এবং এটি ভাল কাজ করেছে। "শীর্ষ" প্রতিরোধকের জন্য একাধিক উচ্চ শক্তি অপচয় রোধকারীদের

— ফজ

Answer 2

হ্যাঁ, আপনি একটি ভোল্টেজ ডিভাইডার ব্যবহার করতে পারেন (বাস্তবে আরও কয়েকটি ব্যবহারিক পদ্ধতি রয়েছে)।

আপনার উচ্চ মূল্য প্রতিরোধকের জন্য যথাযথ প্রতিরোধক ব্যবহার করতে হবে যা 1000 ভি-তে নিরাপদে পরিচালনার জন্য রেটযুক্ত । এই বিবরণ উপেক্ষা করবেন না। আপনাকে লেআউট সম্পর্কিত সুপারিশগুলিও অনুসরণ করতে হবে- যার মধ্যে রেজিস্টার নিজেই লম্বা না হলে ক্রাইপেজের দূরত্ব বাড়ানোর জন্য রোধকের অধীনে একটি বিচ্ছিন্ন স্লট তৈরি করতে জড়িত থাকতে পারে এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ইনপুটটিতে অবশ্যই অন্যান্য পিসিবি বিবেচনা জড়িত থাকবে।

বিভাজকের সামগ্রিক প্রতিরোধের আপনার আউটপুট প্রতিবন্ধকতাটি অর্জন করতে হবে যার দ্বারা আপনি সীমিত হবেন এবং আপনি যদি সরাসরি এডিসি ইনপুটটিতে যাওয়ার চেষ্টা করেন তবে এটি এডিসি দ্বারা নির্ধারিত হবে। সম্ভবত এটি আকাঙ্ক্ষিত হবে না কারণ (পুরো নির্ভুলতার জন্য) এডিসিকে এর ইনপুটটিতে কয়েকটি কে ওহম দেখতে হবে। বলুন এটি 2.5 কে। তারপরে আপনাকে উচ্চ মানের প্রতিরোধকের জন্য 1 এম (বা তার চেয়ে কম) ব্যবহার করতে হবে এবং এটি 1000 ভিডিসিতে 1W (বা আরও) কে ছড়িয়ে দেবে - যথার্থতার জন্য দুর্দান্ত নয় (এবং এটি ইনপুটটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে লোড করে - 1 এমএ @ 1 কেভি)।

আপনাকে এডিসি ইনপুটটিতে একটি উচ্চতর পারফরম্যান্সের অপ-অ্যাম্প বাফার ব্যবহার করা আরও ভাল হতে পারে , আপনাকে 10 এম এবং 25 কে এর মতো আরও ব্যবহার করতে দেয়।

আপনার সিস্টেমে যদি উচ্চতর সরবরাহের ভোল্টেজ থাকে তবে উচ্চতর ভোল্টেজে ভাগ করার ক্ষেত্রে খুব কম সুবিধা হতে পারে, যেমন একটি 15 ভি সরবরাহ সহ 10V এবং তারপরে বাফারিং এবং দ্বিতীয় প্যাসিভ ডিভাইডার ব্যবহার করে 2.5V এ নামতে পারে তবে এটি সম্ভবত না শুধুমাত্র 12-বিট রেজোলিউশন সহ প্রয়োজনীয়। এটি ত্রুটি বাজেটে আরও দুটি প্রতিরোধককে জড়িত করার ব্যয়ে অপ-অ্যাম্প অফসেট এবং অফসেট ড্রিফ্টের প্রভাবকে হ্রাস করবে (তবে উচ্চ ভোল্টেজটি আপনার উদ্বেগের মূল উত্স হওয়া উচিত)।

Answer 3

মনে রাখবেন যে প্রতিটি প্রতিরোধী ডিভাইডারের একটি পরজীবী ক্যাপাসিটিভ বিভাজক থাকে। শারীরিক প্রতিরোধকের ডিজাইনগুলি ব্যবহৃত হয় তার উপর নির্ভর করে, এই বিভাজকের অনুপাতটি প্রতিরোধী অনুপাত থেকে খুব আলাদা হতে পারে; এটি আপনার আইসি ইনপুটগুলিতে আশ্চর্যজনকভাবে উচ্চ ভোল্টেজ স্পাইকগুলি উপস্থিত করতে পারে তাই আপনার আইসি ইনপুটগুলিকে দ্রুত ডায়োড সহ নিরাপদ স্তরে ক্ল্যাম্প করা উচিত এবং / অথবা বিভাজককে ক্ষতিপূরণ দেওয়া উচিত (সম্ভবত এটি "ওভারক্যাম্পসেট" এটি একটি নিম্ন কন্ট্রোলার জুড়ে একটি বড় ক্যাপাসিটার সহ)।

Comments

.. আপনার ইনপুট সার্কিটটিকে দ্রুত স্কোয়ার ওয়েভ দিয়ে লোড করা এবং আপনার আইসি ইনপুটটি আসলে একটি অ্যাসিলোস্কোপে কী ঘটে তা পরীক্ষা করে দেখার জন্য (1: 100 বা সক্রিয় তদন্ত ব্যবহার করুন, আপনি জিনিসগুলির সাথে গোলযোগের জন্য প্রোব ক্যাপাসিট্যান্স চান না!) - সেখানে থাকলে ভোল্টেজ বিভাজক হঠাৎ কোনও কিছুর সাথে সংযোগ স্থাপন করা মুহুর্তে আপনার আইসি ইনপুটগুলি যে পরিমাণ সময় নিতে পারে তার চেয়ে বেশি পেতে পারে তার অর্থ হল overs

— রেক্যান্ডবোনম্যান

Answer 4

একটি বিভাজকের সমস্যাটি ভি ² / আর (পাওয়ার রেটিং) হতে চলেছে । 1000 ভি এ এটিকে 2.5V এ ভাগ করে আপনার ডেল্টাভি 997.5V হতে চলেছে। এমনকি যদি আপনি 1 মেগাএইচএম প্রতিরোধক ব্যবহার করেন, আপনি 1W প্রতিরোধক ব্যবহার করার বিষয়ে কথা বলছেন এবং বাস্তবে আপনি কোনও বড় প্রতিরোধক চান না কারণ এটি আপনার অপ-এম্প ইনপুট প্রতিবন্ধকতার প্রশংসনীয় ভগ্নাংশ হতে চলেছে আপনার পরিমাপের নির্ভুলতা বন্ধ করুন। 100kOhms এ, আপনি আরও 10W এর মতো দেখতে যাচ্ছেন এবং আপনাকে সম্ভবত প্যারালাল এবং সিরিজ রেজিস্টারের সমন্বয় করতে হবে যা আপনাকে পাওয়ার অপসারণের প্রয়োজনীয়তা বিতরণের সময় কার্যকর প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয় for

অন্য সমস্যাটি গতিশীল পরিসীমা হতে চলেছে। আপনি 1000V কে 2.5V তে ভাগ করতে চলেছেন, সুতরাং 400 এর একটি ফ্যাক্টর। এর অর্থ একটি প্রাকৃতিক 1V সিগন্যালটি আপনার এডিসিকে 0.0025 সিগন্যাল হিসাবে প্রকাশ করতে চলেছে। 2.5V @ 12-বিট ADC সহ আপনার নিষ্পাপ ভোল্টেজ রেজোলিউশনটি 2.5 / 2 ¹² = 0.000610352V / LSB, তবে কার্যকর বিটের সংখ্যা সম্ভবত 10 বা 0.002441406V / LSB এর কাছাকাছি। সুতরাং আপনি যতক্ষণ না আপনি স্বীকার করছেন যে আপনার পরিমাপের নিম্ন সীমাটি 1V এর কাছাকাছি হতে চলেছে। গড় কৌশলগুলি আপনার সময় রেজোলিউশন হ্রাস করার জন্য / সময় ডোমেনে আপনার সিগন্যালটিকে বিকৃত করার মূল্যে আপনার কার্যকর ভোল্টেজ রেজোলিউশনের উন্নতি করতে পারে।

Comments

একটি 1 মেগোম প্রতিরোধক সঠিকতা কমিয়ে দেবে না। কারণ বাস্তবে যা তুলনা করতে হবে তা হ'ল বিভাজকের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত ওপ্যাম্পের ইনপুট বর্তমান ফুটো, প্রতিবন্ধকতা নয়। সুতরাং 1000 ভি-তে, আরও বড় প্রতিরোধকের (10 ম্যাগস বা তার বেশি) দিয়ে ওপি ভাল হওয়া উচিত।

— dim

দশমিক 10 গুণনীয়ক দ্বারা শক্তি অপচয়কে ছড়িয়ে দিতে আপনি 1MΩ এর পরিবর্তে 10x 100k use ব্যবহার করতে পারেন যা প্রতিরোধকের প্রতি 100mW তৈরি করবে।

— চুপাচাব্রস

@ ডিম: ঠিক আছে। আইওডাব্লু, ভোল্টেজ বিভাজকের আউটপুট প্রতিবন্ধকতা দুটি রেজিস্টারের মধ্যে ছোট দ্বারা প্রভাবিত । যা Ω 10 kΩ এ জেফইটি ইনপুটগুলির জন্য একটি দুর্দান্ত পরিসরে।

— ar

একমত, ইনপুট ইম্পিডেন্স একটি বিষয় কম আমি মূলত পরামর্শ দেওয়া হয়

— vicatcu

@ বামফেরাউনআউটবাউট আসলে, আমি এটি "ডিভাইডারের উভয় প্রতিরোধকের সমান্তরাল সমন্বয়" এর মতো আরও কিছু বলে মনে করি । কোনটি যদি আপনার বিশাল এবং অনেক ছোট থাকে তবে প্রকৃতপক্ষে এটি সবচেয়ে ক্ষুদ্রের খুব কাছাকাছি।

— dim ই

Answer 5

এটির "মাল্টিমিটার" উপায়টি হ'ল একটি বৃহত প্রতিরোধকের সাথে ক্যাপাসিটরের চার্জ করা এবং পর্যায়ক্রমে এটি নমুনা করা যাতে আপনি ড্রাইভিং ভোল্টেজ কাজ করতে পারেন .. অবশ্যই আপনার ক্যাপাসিটর সর্বাধিক ভোল্টেজ রেটিংয়ের নীচে ভোল্টেজ ক্ল্যাম্প করতে হবে এবং আপনার একটি উপায়ও প্রয়োজন ক্যাপাসিটর স্রাব। একটি সাধারণ ট্রানজিস্টর (বা মোসফেট) স্রাব আদর্শ ফলাফল দেয় না কারণ কোনও অর্ধপরিবাহীর শূন্য ইসি বা ডিএস ভোল্টেজ নেই। তবে এটি সম্ভবত খুব বেশি বিশদে।

এটি করার সুবিধাটি হ'ল আপনি একটি বিস্তৃত কার্যক্ষম ভোল্টেজের পরিসীমা পান, 1 কেভি জন্য উপযুক্ত একটি স্ট্রেইট রেজিস্টার ডিভাইডার 1 ভি পরিমাপের জন্য খুব দরকারী নয় ..

মেগাহ্ম সিরিজের রেজিস্টর ডিভাইডারের জন্য, আভেনিন প্রতিরোধের এবং ভোল্টেজের কাজ করুন। সংক্ষেপে rth হল সমান্তরাল মধ্যে কেবল ভোল্টেজ বিভাজক শীর্ষ / নীচে এবং vth হল বিভাজক আউটপুট ভোল্টেজ। এটি আপনাকে আউটপুট প্রতিবন্ধকতা এবং বর্তমান opamp / adc এ প্রবাহিত করবে।