|
|
  |
Токовая петля и АЦП, сопряжение сигнала 4-20 мА с АЦП |
|
|
|
Apr 25 2013, 16:23
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 209
Регистрация: 25-09-07
Пользователь №: 30 817

|
Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 18:07)  Читайте внимательнее: Я стараюсь  . Правда! Без ехидства и иронии. Но ход наших рассуждений видимо прилично различается. Поэтому прошу не думать плохого. Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 18:07)  т.е. при 25 мА просто откроется встроенный в ПТ ограничитель и ток через него и опорное сопротивление не остановится, а продолжит расти до бесконечности (предположив, что в предлагаемой концепции предохранитель уж тем более не предусмотрен). Почему так? Я снова перечитал ваше более раннее объяснение работы схемы Цитата(Plain @ Apr 23 2013, 20:43)  При номинальном (4...20 мА) токе в цепи ограничитель закрыт, транзистор открыт. Далеее рассматривается перегрузка в виде растущего во входной цепи тока. При возрастании этого тока до порядка 25 мА транзистор переходит в линейный режим и стабилизирует ток через опорное сопротивление на этом (т.е. 25 мА) уровне. Следовательно, напряжение на опорном сопротивлении расти перестаёт и начинает расти напряжение на переходе сток-исток транзистора. Вот же началось уже ограничение тока, далее просто начинает расти напряжение на полевике и оно может расти вплоть до напряжения источника питания петли. И как бы не нужны ни TVS, ни предохранитель. Полевой транзистор просто ограничивает ток своей тушкой. Для наглядности: напряжение Uип=24В. На "опорном сопротивлении" падает 2,5В , остальное на MOSFETе. "Опорное сопротивление" равно 100 Ом, ток ограничения пусть 25 мА. Полевой транзистор греет воздух мощностью порядка 0,54 Вт. Значит полевик должен быть как минимум в корпусе SOT223 (или около того) Получается, что никакой предохранитель цепь не разрывает цепь. Никакой ограничитель не нужен. И Цитата(Plain @ Apr 23 2013, 20:43)  Таким образом: 1) рассеиваемая опорным сопротивлением мощность остаётся в его паспортных пределах; 2) на входе АЦП исключаются перенапряжения; 3) вносимая токами утечки ограничителя и транзистора погрешность максимально минимизирована; Есть серийное изделие где есть ограничитель тока на транзисторе (срабатывает по Uбэ), но немножко по другому организовано - по "+" питания (датчик питается из устройства). Самовостанавливающийся предохранитель там есть, на 50 мА , но он всегда нервно курит в сторонке, потому что до него черед никогда не доходит при пассивном датчике.
|
|
|
|
|
Apr 25 2013, 17:06
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 15:07)  т.е. при 25 мА просто откроется встроенный в ПТ ограничитель Цитата(x-men @ Apr 25 2013, 19:23)  Почему так? Потому что источник тока не имеет предела по напряжению. Практически любой симулятор при размыкании такого элемента покажет Вам как минимум гигавольты. Ещё раз. При превышении током порога линейного режима ПТ, т.е. 25 мА в данном случае, напряжение на нём прямоугольно вырастает до напряжения пробоя его внутреннего ограничителя (т.е. предложенных Вами 50-60 В, или любых других киловольт), и тот просто открывается, т.е. этот последовательный элемент и так, и эдак, но всегда открыт, и никак не может ограничивать ток в цепи, кроме выгорания от ОБР. Цитата(x-men @ Apr 25 2013, 19:23)  есть ограничитель тока на транзисторе (срабатывает по Uбэ), но немножко по другому организовано - по "+" питания (датчик питается из устройства). Решение ошибочное, потому что основано на предположении отсутствия "третьих лиц", т.е. что в цепи будет только один "свой" ток. Вход интерфейса выгорит от первого же чиха.
|
|
|
|
|
Apr 25 2013, 18:08
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 209
Регистрация: 25-09-07
Пользователь №: 30 817

|
Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 22:06)  Потому что источник тока не имеет предела по напряжению. Практически любой симулятор при размыкании такого элемента покажет Вам как минимум гигавольты. В симуляторе возможно, но в жизни анализируется в общем то тривиальная ситуация (которая редко-редко да случается) - закорачивание датчика с выходом 4-20 мА. У такого датчика всегда есть источник питания. И поскольку датчик закорочен, то моделируется не какой-то гипотетический источник нарастающего тока, а всего лишь ситуация когда источник питания датчика подключен сразу на "опорное сопротивление". Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 22:06)  Решение ошибочное, потому что основано на предположении отсутствия "третьих лиц", т.е. что в цепи будет только один "свой" ток. Вход интерфейса выгорит от первого же чиха. В реальности такого не происходит, несмотря на длинные линии связи, размещенные по кабельным эстакадам площадочных объектов. 1 датчик - 1 вход + поканальная гальваническая развязка. Статистика имеется по нескольким тысячам устройств. А в вашем устройстве в реальности какие предохранители используются? Плавкие?
|
|
|
|
|
Apr 25 2013, 19:38
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 394
Регистрация: 13-10-05
Из: Москва
Пользователь №: 9 599

|
Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 22:50)  В моей реальности сверхвысокооплачиваемые и сверху донизу сертифицированные эксплуататоры периодически подают на входы электросеть, вряд ли такая статистика кому-то что-то скажет. Это не такая уж редкость. Мы тоже с подобным сталкивались. Не во всех случаях но часто подходит простое объяснение. Если контроллер с токовым входом стоит на приличном удалении от места установки датчика, то провода от датчиков, как правило, лежат в одних и тех же кабельных каналах вместе с силовыми. Если провода от датчиков лежат в отдельном металлорукаве (заземленном) то проблем нет. А если все вместе одним жгутом, переплетенные как витая пара, то при включении например двигателя насоса все датчики вздрагивают (судя по показаниям). Что при этом наводится, одному богу известно..
|
|
|
|
|
Apr 26 2013, 03:55
|

Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 209
Регистрация: 25-09-07
Пользователь №: 30 817

|
Цитата(Plain @ Apr 25 2013, 23:50)  В моей реальности сверхвысокооплачиваемые и сверху донизу сертифицированные эксплуататоры периодически подают на входы электросеть, вряд ли такая статистика кому-то что-то скажет. Я тоже не про колхозников. Изделие, про которое я говорил выше, сертифицируется уже в третий раз как искробезопасная цепь. Соответственно для таких цепей 250В на входе - нонсенс. Защится от всего увы не представляется возможным. Когда есть возможность всегда интересуюсь решениями в импортных аналогах, но в большинстве случаев черезчур фатальные ситуации, такие как ~230В на вход игнорируются. Видел модули аналогового ввода в ПЛК (Allen-Bradley, Schneider Electric, SCADAPack) и модули измерительных преобразователей. Включая высокопроизводительные ПЛК (если ценовой вопрос для Вас так важен). Но Вы ничего так и не сказали про предохранитель. При вашем принципиальном подходе и вере симулятору вы должны последовательно соответствовать в вашей схемотехнике. Т.е. инженерный подход требует при допустимости высоковольтных импульсов на входе (гигавольты, как Вы писали выше) в вашей защитной схеме выполнения несколько обязательных пунктов: 1. Ограничить ток в цепи до значения отключающей способности предохранителя, ну к примеру 35А. Только это позволить гарантировать , что предохранитель всегда сможет отключить сверхток в данной цепи. Выполнение данного требования правда увеличит последовательное сопротивление линии и ограничит напряжение питания датчика. 2. Использовать предохранитель, который сможет выдержать перенапряжение. Самый неприятный момент при этом заключается в том, что самовостанавливающихся предохранителей с рабочим напряжением выше 250В нет (уж не знаю насколько актуальны эти мои представления, не отслеживаю специально этот момент). Почему то вспомнилось про предохранитель из микроволновки  .
Сообщение отредактировал x-men - Apr 26 2013, 03:57
|
|
|
|
|
Apr 26 2013, 11:06
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 116
Регистрация: 2-03-07
Из: Украина
Пользователь №: 25 826

|
Цитата(x-men @ Apr 26 2013, 06:55)  Самый неприятный момент при этом заключается в том, что самовостанавливающихся предохранителей с рабочим напряжением выше 250В нет (уж не знаю насколько актуальны эти мои представления, не отслеживаю специально этот момент). Смотря для какого рабочего тока. Вот 600 V 170 mA
|
|
|
|
|
Jan 5 2014, 08:27
|
Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 28-05-05
Пользователь №: 5 491

|
Тоже интересовался схемотехникой входа 4-20мА... Спросил на сахаре... http://caxapa.ru/475792.htmlА вот резистор для этого ещё поискать... Выше предлагали (Сообщение #14 в этой ветке)... 1 штука стоит 15 долларов... встречал чип резисторы от VISHAY серию P... 5 долларов за штуку... ужас... Самое трудное в этом, что никто не привезёт 10-ток штук... Есть у кого пример применения точного резистора для этих целей? Может быть не выпендриваться и поставить какой-нибудь выводной? Но какой и где покупать?
Сообщение отредактировал Tanya - Jan 5 2014, 11:10
Прикрепленные файлы
p.pdf ( 138.74 килобайт )
Кол-во скачиваний: 42
|
|
|
|
|
Jan 6 2014, 07:53
|
Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 28-05-05
Пользователь №: 5 491

|
Цитата(Tanya @ Jan 5 2014, 15:13)  Взять манганиновую проволоку. Чуть длиннее или чуть короче, чем нужно. Параллельно или последовательно добавить 1% резистор. Только нужно иметь точный измеритель и калькулятор. Или учесть эту константу индивидуально в контроллере. В данном случае важнее, не точность этого сопротивления (его сопротивление можно измерить точно и ввести в параметр прибора, или сделать калибровку по двум точкам 4 и 20мА). Важнее ТКС, что в вашем случае будет на уровне худшего из сопротивлений в паре. У 1% резисторов стандартно 100PPM на градус... а нужно не более 25PPM на градус... Скорее всего стоимость точных резисторов определяется параметром ТКС. Вот и ОВЕН со своими ТРМами поставляет внешний резистор сопротивлением 50 (+-0.025) Ом. Про ТКС скромно умалчивают. Насчёт двух ПДФок в моём посте. Вдруг у меня исчезла кнопка EDIT, и я не смог удалить второй даташит, который появился из-за тормозов у вас на сайте. Я подумал, что не прошло, и ещё раз прикрепил файл даташита. И потом, искать ссылку на этот ПДФ дольше, чем его воткнуть в сообщение, раз он у меня уже скачан.
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|