Гальваническая развязка USB LD.ISO

Не всегда удается использовать батарейное питание, а питать измеритель биосигнала от сети может быть опасно для испытуемого.
Поэтому требуется гальваническая развязка. В данном проекте рассматривается простое решение на основе готового модуля.

Это второй базовый блок информационно-измерительной экосистемы LabData, также можете почитать о портативном энергоблоке (powerbank).

Трансформаторная гальваническая развязка

Существуют готовые решения для от Analog Devices, основанные на трансформаторной развязке. Основная задача – передать сигнал и энергию и не допустить электрического контакта!
В трансформаторах это происходит благодаря индуктивной связи, причем можно даже передавать изолированное напряжение питания. Здесь показана структура одного из таких модулей ADuM 3160.

гальваническая развязка

Но есть один нюанс, трансформатор должен питаться переменным напряжением, а сигнал кусочно постоянный и питание постоянное. Поэтому их вначале модулируют ВЧ сигналом, а затем с вторичной обмотки трансформатора демодулируют обратно. Поэтому модуль потенциально может генерировать ВЧ помехи. К счастью, биосигналы в основном низкочастотные и скорее всего на них это не повлияет.

К счастью, есть готовый модуль для полной изоляции USB интерфейса.

На его основе и сделаем блок изоляции.

Модель корпуса

По сути это самый простой блок. Ведь тут надо просто разработать корпус и всё, даже паять не надо!
Вот такой корпус был разработан

Состоит из двух частей, крышка будет закрываться на торце с USB штеккером и держаться на трении.

Печатаем корпус на принтере или заказываем. Пластик можно взять PLA. У меня черного цвета.

Сборка устройства

Напечатанный корпус легко собирается, удаляются поддержки. Может быть внешний вид и далек от совершенства, но его можно обработать и покрасить. Лучший способ я еще не нашел, может кто-нибудь поделится идеями.
Затем нужно просто вставить модуль внутрь.
И защелкнуть крышку. Должно держаться.

Гальваническая развязка USB LD.ISO

Подробно процесс сборки смотрите на видео.

Тестирование устройства

Устройство вставляется в USB компьютера, а измерительный блок на Ардуино (или другой платы) вставляется в его USB гнездо. Теперь все будет безопаснее. Через него можно и прошить Ардуино.

Видеодемонстрация

Обзор процесса сборки смотрите на видео:

Блок является вторым базовым блоком системы. Теперь начнется разработка более интересных модулей. Подписывайтесь, чтобы не пропустить обновления.

Если возникнут вопросы, то пишите в комментариях здесь, на канале YouTube или обращайтесь в группу ВК.

(с) Роман В. Исаков, 2021

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *