Схемотехника: нужно получить разницу напряжений

[orion777]

Есть тахометрический мост (не суть) с питанием 30В, из него выходят два напряжения. Одно из напряжений - это или 30В (относительно земли) или немного ниже; второе - гдето 24В (относительно земли).. главное что они оба изменяются в зависимости от режима работы электродвигателя и ни одно из них НЕ привязано к земле. Интересует именно разница между напряжениями! Разница лежит в диапазоне от 0 до 7В.
Задача: получить эту разницу и подать её на АЦП со входом -5 .. 0 .. 5В относительно земли!!

[Slava!!!]

Если денег не сильно жалко, ставим интегральный изолирующий усилитель
например http://www.promelec.ru/catalog_info/48/73/254/105/

[Lexter]

Если денег не сильно жалко, ставим ...изолирующий ...

Можно на обычных трёх операционниках, допускающих питание от 30В. Два - повторителями, чтобы не нагружать мост, ещё один после них - дифференциальным усилителем с нужным коэффициентом передачи.

[Гоша]

Одно из напряжений - это или 30В (относительно земли) или немного ниже; второе - гдето 24В (относительно земли)... ...и ни одно из них НЕ привязано к земле.

Ничего не понял.
Можно ли каждое из напряжений измерить относительно одной и той-же точки? Если можно подключить вольтметр между выходами двух напряжений и при этом измерить разность напряжений - значит между двумя источниками напряжения имеется гальваническая связь.
В этом случае общий провод измерительной схемы должен быть совмещен с этой точкой и дальше уже дело техники - дифференциальный усилитель. Будут проблемы со значительным уровнем синфазных напряжений, но это решаемо. Сложность решения будет зависеть от требований точности и стабильности.
Если же оба напряжения не имеют общей точки для измерений и не допускают создания такой точки, то есть должны быть гальванически развязаны, тогда и входы измерительного устройства должны иметь гальваническую развязку. Можно преобразовать напряжения в переменный ток и развязаться трансформатором, можно оптопарами.

---------- Сообщение добавлено 14:48 ---------- Предыдущее сообщение было 14:44 ----------

Lexter,
Это работает только в случае гальванической связанности источников измеряемого напряжения.
У ТС непонятно, связаны они или нет. Требуется уточнение ТЗ.

[Lexter]

У ТС непонятно, связаны они или нет.

Чего непонятного? Читаем ("непонятное" выделил жирным):

Одно из напряжений - это или 30В (относительно земли) или немного ниже; второе - гдето 24В (относительно земли).

[Гоша]

Ииии... читаем предложение до конца:

и ни одно из них НЕ привязано к земле.

Так относительно земли? Или не привязано?
В одном предложении утверждение и его отрицание.
Надо уточнить, поскольку вещи суть совершенно различные.

[Karmanov]

Схему нарисуй , сам всё поймёшь.

[orion777]

Схему добавил в начало топика.

Я имел ввиду, что оба напряжения "плавают" в зависимости от режима работы электромотора, однако их разница остаётся в пределах от 0V (когда электромотор не вращается) до примерно 7V когда электромотор работает в режиме холостого хода.

Идея использовать операционники как то была сразу отброшена, т.к. не знаю ни одного ОУ, который выдержал бы по входу 30В.. (для этого ОУ, по идее, надо питать от 33В или где то так, а таких я никогда не видел (хотя это и не значит что таких нет и если кто ткнёт носом - то я не против).

[alexcryke]

может быть компаратор, а не ОУ. а ОУ (или компаратор) необязательно питать напрямую от 30В, можно поставить по питанию микросхемы цепь из резистора и стабилитрона и получить из 30В необходимые 12-15В, не намного усложнив схему.

[Гоша]

Схему добавил в начало топика.

Теперь понятно.
Существуют ОУ с однополярным питанием, которые работают с входными напряжениями от 0 до Uпит. Тот-же LM324.
На нем надо сделать вычитатель.
Затем, с выхода вычитателя, подать на нормирующий усилитель, запитанный от двухполярного питания.
Вот как-то так:

[Lexter]

Идея использовать операционники как то была сразу отброшена, т.к. не знаю ни одного ОУ, который выдержал бы по входу 30В.

Например Analog Devices, Высоковольтные усилители ≥ 12 В - 257 шт. С питанием 36В там куча. Есть и с более высоким.

[indus]

Идея использовать операционники как то была сразу отброшена, т.к. не знаю ни одного ОУ, который выдержал бы по входу 30В..

А зачем брать все 30В? Взять с делителя, как то так :

Даже если R3 и R4 будут одинаковые, то это уже 15В. С делителем R1-R2 тоже самое.

[orion777]

Существуют ОУ с однополярным питанием, которые работают с входными напряжениями от 0 до Uпит. Тот-же LM324.

Да, LM324 держит питание до 30В (32 абсолютный максимум). Насколько я помню, на вход ОУ можно подавать напряжение на 2..3В ниже напряжения питания. Видимо, нужно соорудить по входу ещё и делитель, скажем, 9:10..

Например Analog Devices, Высоковольтные усилители ≥ 12 В - 257 шт. С питанием 36В там куча. Есть и с более высоким.

Главное чтобы такие были в магазине )) заказывать один ОУ и платить за доставку будто заказал кучу..

А зачем брать все 30В? Взять с делителя, как то так :

Даже если R3 и R4 будут одинаковые, то это уже 15В. С делителем R1-R2 тоже самое.

Может быть. Хотя тахометрический мост сбалансирован вручную и не очень хочется изменять его блечи, чтобы не балансировать снова.. К тому же, мне не совсем понятно что будет с напряжениями в этом случае, ведь фишка балансировки тахометрического моста в том, что при остановленном электромоторе (не важно какое напряжение на него подать) разница этих напряжений равняется 0! Удобно. Хотя я понимаю что в софте можно откалибровать и по другому..

[Lexter]

К тому же, мне не совсем понятно что будет с напряжениями в этом случае...

Ну, чтобы случай был для вас проще, поменяйте полярность питания вашего "моста". Там, где сейчас "+30" сделайте "землю", а где "земля" - "+30". Полярность включения двигателя поменяйте. И спокойно работайте с низкими напряжениями и обычными операционниками, так как на одном выходе "моста" будет около нуля, на другом - до +7 В. Не забудьте только на всякий случай цепи защиты по входам поставить. В вашем случае частоты небольшие, достаточно стабилитронов.

P.S.
Если резисторы "моста" низкоомные, можете использовать только один операционник по схеме дифференциального усилителя (последний ОУ на картинке из моего предыдущего поста). Питание ОУ двуполярное +/-12В. Коэффициент передачи сделайте примерно 0,5. На выходе как раз будет диапазон для вашего ЦАПа.

[orion777]

Ну, чтобы случай был для вас проще, поменяйте полярность питания вашего "моста".

Вопрос: какого лешего я об этом сразу не подумал?? Ведь упёрся то в эти 30В, что ОУ на вход не подать )) Всё, спасибо, мне сразу полегчало!

[Гоша]

Насколько я помню, на вход ОУ можно подавать напряжение на 2..3В ниже напряжения питания.

Вот если прочитать первую страницу даташита на ЛМ324, то можно увидеть, что входные напряжения ограничены напряжением питания, никаких 2...3В. Это связано с особенностью схемотехники входного дифкаскада.
Однако в данном конкретном случае это не имеет значения, поскольку напряжения на входах ОУ не превышают 0,5 Uп.
С другой стороны, переворачивание моста целесообразно, поскольку позволит, при условии питания сумматора от двухполярного питания, отказаться от нормирующего усилителя.