Промышленная сеть с напряжением 380 В имеет три фазных провода, обозначаемых латинскими буквами «А», «В», «С», и один нулевой провод «N» (Null). Напряжения «A-N», «B-N», «С-N» составляют 220 В со сдвигом фазы на 120°.

Для сопряжения МК с сетью 380 В обычно используют делители напряжения. Входящие в них резисторы должны выдерживать постоянное напряжение не менее 350 В. Если нет возможности достать специальные высоковольтные резисторы типа КВМ, С1-6, то можно применить обычные ОМЛТ, С2-23, С2-33, но только большой мощности 0.5...2.0 Вт (Табл. 3.2). Для надёжности применяют последовательное соединение нескольких резисторов, что позволяет, кроме всего прочего, избежать дугового разряда.

Таблица 3.2. Параметры резисторов С2-23

Если сопряжение с МК производится без гальванической развязки, то при монтаже и регулировании необходимо соблюдать повышенную (по сравнению с сетью 220 В) осторожность. На Рис. 3.4, а...г показаны схемы контроля напряжения в трёхфазной сети 380 В.

Рис. 3.4. Схемы датчиков трёхфазного напряжения 380 В {начало):

а) при работе с одной фазой А, В или С можно использовать те же самые схемы, что и для сети 220 В. Резисторы R3, R4 образуют делитель для привязки напряжения к среднему уровню +2.5 В, при этом АЦП М К будет работать в центре своей входной характеристики;

б) элементы RI...R3, VD1...VD3, С1 образуют трёхфазный выпрямитель. Напряжение на конденсаторе С/ будет максимальным в том случае, когда присутствуют все три фазных напряжения. Резистор R4 настраивают так, чтобы М К фиксировал уменьшение напряжения при обрыве хотя бы одной из трёх фаз (любой). Вместо цифрового входа можно использовать АЦП;

Рис. 3.4. Схемы датчиков трёхфазного напряжения 380 В {окончание)'.

в) трёхканальный детектор наличия фазных напряжений в сети 380 В. Делитель образуют резисторы Rl, R2. Стабилитрон VD2 гасит излишек напряжения;

г) оптоизолированный съём информации о наличии фазных напряжений в сети 380 В. Све-тодиод#£/(в каждом из трёх каналов А, В, С) обеспечивает визуальную индикацию. Конденсатор С/ является балластным сопротивлением для стабилитрона VD5 в сетевом выпрямителе.

3.1.3. Входные цепи для внутреннего АЦП

Модуль внутреннего АЦП (англ. ADC — Analog-to-Digital Converter) имеют далеко не все 8-битные МК общего назначения. Тем «счастливчикам», которым повезло, следует рассчитывать на довольно скромные технические параметры:

• реальная частота измеряемого сигнала не более 30...40 кГц;

• диапазон входного напряжения от 0 до KREF, но не более Vcc;

• оптимальное сопротивление источника сигнала 5... Ю кОм;

• максимальная точность 10 бит, гарантированная точность 8 бит;

• наличие режимов одиночного и непрерывного преобразования;

• количество мультиплексированных каналов АЦП 8... 10.

На Рис. 3.5, а...к показаны схемы подачи сигналов на внутренний АЦП МК

Рис. 3.5. Схемы подачи сигналов на внутренний АЦП МК (начало):

а) элементы RI, VDI, VD2 защищают МК от скачков входного напряжения. Фильтр R2, CI устраняет высокочастотные помехи на входе внутреннего АЦП МК;

б) многоканальный АЦП с делителем напряжения на резисторах /?/, R2. В каждый момент времени работает только один из каналов АЦП. Взаимовлияние между ними отсутствует;

в) измерение отрицательных напряжений. Резистором RI выбирается такая рабочая точка, чтобы при максимальном отрицательном напряжении сигнал на входе АЦП был больше О В;

г) схема сдвига уровня двухполярного сигнала на ОУ DA /. На входе АЦП сигнал имеет преобразованный уровень +1.25...+3.75 В. Опорное напряжение +2.5 В выдает МК (KRl:r);

д) двухзвенный фильтр /?/, С/, R2, С2ограничивает полосу входного сигнала. Номиналы RC выбираются так, чтобы частота среза фильтра была ниже допустимой частоты для АЦП;

е) линия АЦП одновременно может служить цифровым выходом обычного порта, например, для управления индикатором ЖКИ. Переключение между режимами входа и выхода производится программно. Резистор /^развязывает каналы. Входное сопротивление подключаемой цифровой цепи должно быть высоким, чтобы не ухудшить точность измерения АЦП;

О Рис. 3.5. Схемы подачи сигналов на внутренний АЦП МК {окончание):

ж) переменный резистор R1 используется как «бесшумная электронная ручка громкости». Возникающие при механическом вращении его движка «шорохи» и помехи устраняются программным путём. Необязательные элементы R2, CI служат дополнительным ФНЧ;

з) схема сдвига уровня для измерения отрицательных напряжений. Применение внешнего стабильного напряжения +4 В (вместо Усс) повышает точность;

и) резисторы R2, R3 устанавливают рабочую точку АЦП на уровне половины питания. Это позволяет исследовать переменные напряжения с амплитудой ±2.5 В (регулируется переменным резистором /?/);

к) резистор R2 с левой стороны соединяется с общим проводом через низкое выходное сопротивление усилителя DAI, что создаёт оптимальную нагрузку по входу для АЦП (10 кОм). Кроме того, резистор R2снижает ёмкость по выходу DAI, чтобы избежать самовозбуждения.