Как обеспечить изолированное заземление для Arduino?

Существует множество подходов, начиная от дорогих и простых и заканчивая дешевыми и более сложными.

Во-первых, 6Н137 - это оптопара, а не источник изолированного питания. Цифровые оптопары важны для некоторых из последующих конструкций, но они не обеспечивают питание, которое можно генерировать на шине USB с помощью преобразователя постоянного тока в постоянный с изоляцией. Матрица выбора TI для таких устройств находится по адресу http://www.ti.com/lsds/ti/power-management/isolated-dc-dc-converter-products.page .

Самый простой способ — использовать изолятор USB, например, реализацию Adafruit по адресу https://www.adafruit.com/products/2107 . Это дорого. Это устройство на самом деле производит изолированный источник питания, который может обеспечить ток 100 мА (хотя я не уверен, что этого достаточно для Arduino — вам придется поискать его)

Следующий способ — оставить Arduino под питанием USB, обеспечить изолированный источник питания для аналоговой стороны и использовать АНАЛОГОВЫЙ изолятор для передачи сигнала на АЦП на Arduino.

Недорогой аналоговый изолятор — HCNR201 — http://www.avagotech.com/products/optocouplers/industrial-plastic/specific-function/high-linearity-analog/hcnr201 . Такие вещи могут быть сложны в использовании и потребуют операционных усилителей по обе стороны вашей изоляции.

Вы также можете использовать ИЗОЛЯЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ ( http://www.analog.com/en/products/amplifiers/isolation-amplifiers.html ) для того же эффекта, и они, вероятно, проще в использовании. Могут быть даже некоторые, которые обеспечивают изолированное питание.

Самый простой способ сделать это, за исключением USB-изолятора, — это подключить Arduino вне микросхемы, подключить внешний АЦП к вашей системе и использовать цифровые изоляторы, такие как ваш 6N137. Или вы можете использовать изолятор последовательной шины, такой как изолятор ADUM1250 I2C, для передачи данных на вашу Arduino с помощью цифровых средств, преимущество которых заключается в том, что он полезен на двунаправленной шине, такой как I2C, если ваш АЦП такого рода. Цифровая изоляция дешевле и проще, чем аналоговая.

Каждый метод будет иметь преимущества и недостатки. Тем не менее, я бы предпочел оставить Arduino на стороне компьютера, тогда вам не нужно будет беспокоиться о тактовом шуме, распространяющемся по вашей красивой чистой изолированной земле. Из-за проблем, связанных с аналоговыми изоляторами, это подтолкнуло меня к использованию внешнего АЦП и изоляторов последовательной шины.