Здравствуйте!

Понимаю, что задача почти типовая, интересно на чем ее решать. Или может вообще есть более другой путь чем я думаю (микросхема какая чудесная).

Есть кучка датчиков с выходом напряжение (в основном дифференциальные +/-U, есть и псевдодифференциальные и однополярные 0...+U). Хочется весь зоопарк привести к одному выходу 4-20мА.
Речь идет о разработке, а не покупке готового блока.
Пока что ясно что конструктив на DIN rail и питание универсальное (то есть возможна как активная так и пассивная петля), все остальное по оптимальному отношению цена/качество.
Про качество: очевидно, что точнее 0.1% не нужно, думаю реально не страшно если суммарная погрешность больше набежит.

Конфигурирование джамперами и отсутстве микропроцессоров приветствуется Как это сделать меньшей кровью?

Кондиционер входных сигналов на ОУ, и далее XTR11x для преобразования напряжение-ток и питания ?

Может быть, кто-нибудь знает подобные блоки с хорошим описанием в интернете, чтобы подсмотреть как и чего они достигают? тоже очень интересно. (само собой, сам тоже в гугле ищу, но интернет большой, вдруг я что-то красивое не заметил)
Спасибо что дочитали.

Это усложнение, потому что интерфейс нежный, оба провода формально горячие, т.е. в общем случае нужна развязка.

Я за такую структуру, чтобы сделать это всё на оптопаре IL300 или HCNR200
Что получаем: нормальное питание датчиков без ограничений а-ля XTRxxx и более-менее правильный токовый выход

Микроконтроллер только для гальваники? он тянет за собой АЦП на входе и ЦАП на выходе конвертера, ну, и, понятно, гальваника где-то по дороге в цифре.
Сильное усложнение. и появляется необоснованное квантование на выходе.
Ну, пусть 10-биный АЦП на входе и ЦАП на входе можно и внутрипроцессорные использовать, но 10 бит это на пределе.
Ну и новые операции при разработке (написане-тестирование фирмвари) и при производстве(программирование и поддержка этой фирмвари).
Но зато универсально до чертиков....


Да, сам уже думаю про оптопару в линейном режиме, но вот как все это запитать от петли (то есть не более чем 3.5 мА на все).
Сторону токовой петли запитать так можно, пичем легко. А вот со стороны входа напряжения как сигнал нормировать и раскачать для подачи в оптопару, тут без активных элементов не получится.
А ставить DCDC для гальваники - так он сам больше этих 3 мА сожрет

Наверное придется городить все именно так, но с внешним питанием (не от токовой петли).


Как оптроны заменят XTR? мне же все равно нужен токовый выход, лучше нормированный как в XTR. Или Вы имеете в виду полностью на ОУ сделать? тоже возможно, конечно, но не вижу выгоды. может в цене...

Зачем туда, когда в обратную сторону нет ограничений:

Вы действительно ходили этим путем и запитывали какую-то схему от сигнального выхода датчиков?
Я,честно говоря до этого дня считал крамольным брать больше доли миллиампера от сигнального выхода.
Да и сейчас боязно.
Уже думал напрямую оптрон запитать от входного напряжения, ограничив ток сверху ну скажем 4 мА. Только непонятно что у него в области низких токов с характеристикой. Суда по картинке в даташите-ничего хорошего. Может, получше оптроны есть....

в-общем, вижу ОУ-оптрон плюс DCDC для гальваники+ОУ+XTR с отдельным питанием (не от сигнальных цепей) или вообще без развязки (ОУ+XTR), тогда от токовой петли питать буду.

Может вообще сделаю без развязки, описав все ужасы использования. Включить в описание особенности применения (использование общей земли) вполне возможно, если подумать. Хотите дешево-соблюдайте указанные условия эксплуатации.

Тогда я Вас недопонял. Если известно, что вся система будет кушать более 3 мА, то это уже нужна не 2х-проводная, а 3х-проводная схема подключения, +24, общий и токовый выход.

преобразование напряжение в ток можно сделать на основе транзисторного источника тока. Диапазон тока там настраивают с помощью резистора в эмитерной цепи. Можно смотреть, например в книге Б.И. Горошкова "Электронные устройства" М Радио и связь или в "искусстве схемотехники" Т.1

[attachment=76000:Untitled.jpg]
Это просто совпадение цифр (4мА от аналогового входа и допустимые 3 мА от петли).
Я имел в виду, если я нагружаю аналоговый выход датчика на светодиод моего оптрона напрямую, то все что мне нужно- это поставить последовательно с оптроном резистор, который ограничит ток до величины, которая не спалит аналоговый выход, ну, скажем до 4 мА. (R=10V/4mA=2.5KOhm). Вот и будет у меня оптрон работать с током от 0 до 4 мА. А на сигнал с фотоприемника уже усиливаю и нормирую.
Но вот оптроны в таком режиме я никогда не использовал, нужно изучить материал. Ну и, конечно, засада в виде дифференциального входного напряжения, одним светодиодом не обойтись, тоже поизучаю материал... Не я первый про это думаю....

Питание буду делать по нужде. Получится питание меньше чем 5V/3mA- назову его "loop powered" и сэкономлю на проводе и на блоке питания (с XTR питание возьму). Не уложусь в эти миллиамперы- буду питать отдельно, но тогда полный блок питания городить нужно.

Кстати, посмотрел вариант с микроконтроллером- не все так плохо. Майкрочип уже клепает 18-ногие 3-долларовые козявки с 12-битным АЦП и 16-битным ШИМ, питание 2-5В, двухканалка получается запросто. Но это ничего не решает, кроме нормирования. В-общем, неплохо, на будущее учту. Но сейчас хочу чисто аналоговый дизайн.

Естественно нет, потому на выходе типа "0...5 В" напряжение равно нулю. Имелось ввиду, если Вы же эти датчики питаете.

Из других "чисто аналоговых" способов развязки токовых петель применяют, например, трансформаторы тока и напряжения.

посмотрел дешевенькое. В-общем, буржуи делают и с развязкой, и без.
например, без развязки жрет 40mA@24V, с развязкой 70mA@24V. Точность 1% и термоуход 400ppm/C. явно по аналогу через развязку гоняют, а развязку питания каким-нить Traco двухобмоточным делают (1.5kV пишут).

ниже картинка, из даташитов надерганная, которая многое объясняет.

Решил новый топик не открывать, вопрос вроде тривиальный....

У прибора три токовых петли с наружной запиткой, от каждой из которых он может отобрать ну пусть 3.5 мА.
Потребление самого прибора по 5 V- больше чем 3 мА но меньше чем 10 мА.
Есть решение как красиво это склеить? Съесть нужно не более чем сумма доступных токов, но с ходу не понимаю как это организовать малой кровью. Ну и как там быть с общей землей в приборе, если у меня три токовые петли....

Или вообще по-другому решить вопрос и работать с падением на петле не 5V а скажем 15V, тогда мне тока одной петли хватит и куча вопросов уйдет.... Так кто-то делает?

Есть какие-то стандартные пути решения?

Мы так делаем, подаём 9 или 12 В с соответствующего выхода AD5421 на изолированный или неизолированный импульсный стабилизатор.

Большое спасибо! Вижу что это стандартный путь, раз даже AD микросхемы с выходным стабилизированным напряжением до 12V от токовой петли выпускает. Похоже, что это упрощает мою задачу.