Ваш датчик имеет минимально допустимое напряжение питания 8 В. Пусть имеем источник питания с номинальным напряжением 24 В. С учетом возможности отображения перегрузки максимально допустимое сопротивление в цепи датчика составит (24-8)/22=727 Ом. Пусть токоизмерительный резистор равен 100 Ом (хорошее значение для АЦП с ИОН 2,048-2,5 В). Тогда в цень можно включить еще 627 Ом. Поставим добавочный резистор 560 Ом. При соответствующей мощности резисторов защита от замыкания в линии гарантирована. Можно, как писали выше, поставить самозащищенный ограничитель тока миллиампер на 40. После шунта буфер на ОУ и RC-фильтр. АЦП спасен!!!.

Гальваническая развязка эффективна с точки зрения подавления помех при наличии протяженной линии связи.

Зачем Вам дорогой АЦП, датчик то у Вас не ого-го, погрешность в лучшем случае не менее 1 %, да и температурная погрешность порядочная.

Предохранитель на 40-63 мА можно поставить, а вот со стабилитронами осторожнее, ток утечки может испортить всю малину, особенно для стабилитронов с туннельным механизмом пробоя.

Сообщение отредактировал Пушкарев Михаил - Nov 23 2010, 16:10

А дело -то в том что мы в своих приборах на каждый канал даем встроенный источник на 24 вольта, он с ограничением по току, поэтому если питать все от "нашего" проблем никаких нет.

Понятно. Спасибо
Только вот для петли отдельный источник на 24 В ставить получается не очень удобно, предлагается запитать петлю от существующего 12 В, от которого вся остальная электроника запитана...



Это понятно. Но ведь петля в силу низкоомности измерителя изначально слабо восприимчива к помехам?
Кстати, как я понимаю, развязка помогает так же исключить более неприятное явление - земляные петли?



Уловно дорогой. Самая дорогая деталь на плате
Остановился пока на MAX1288.
Что можете порекомендовать еще?



Про утечку понятно, спасибо.
Допустим, если использовать измерительный резистор (шунт) на 100 Ом, то для защиты АЦП подойдет SMBJ5.0CA-TR?
На +5 В ток у него 800 мкА, а вот на +2 В, интересно какой? Будет ли влиять его утечка на петлю?
Да и будет ли он вообще выполнять свою защитную функцию при максимальном допустимом входном напряжении для АЦП 6 В?

Сообщение отредактировал n_bogoyavlensky - Nov 24 2010, 08:22

Да, гальваническая развязка в смысле помехоподавления помогает именно от этого - разрывает земли. В Вашем случае единственно реальный вариант - развязать оптронами цифровые линии между АЦП и микроконтроллером. Можно сделать гальваническую развязку и по аналоговому сигналу, но сложно.

У AD и TI АЦП не хуже, но дешевле.

Вы как раз предлагаете стабилитрон с напряжением стабилизации менее 6 В, в котором преобладает туннельный механизм пробоя, что не есть хорошо по утечкам. Если поставить его параллельно токоизмерительному резистору, то естественно его ток утечки будет вычитаться из полезного сигнала. После шунта RC-фильтр, потом буфер на ОУ, следом стабилитрон на 4,7 В. Тут уж с АЦП ничего не случится.

Что-то не соображу как правильно в этом случае запитать входную часть измерителя (буфер, АЦП, половина развязки).
Использовать развязанный DC/DC для запитки входной части?
Мы же не можем использовать общий источник (от которого питается петля и остальная электроника)?

Можно использовать один источник при условии, что ток от этого источника протекает по токовой петле и через измерительный шунт только одним единственным путем, без каких-либо ответвлений или суммирования.

А куда деваться? Если хотите гальваноразвязку, то только так.

Рассмотрим первый вариант.
Питаем входную часть измерителя от изолированного DC/DC в составе самого измерителя.
Структура прибора в общих чертах - файл "4-20.jpg".
Измеритель - файл "Meas.jpg".

Измеритель соединяется с платой 2 через разъем программирования МК (SPI).
Через этот же разъем на плату измерителя на вход DC/DC заводятся +5 В. На выходе DC/DC получаем питание для входной части измерителя. Выходная часть измерителя запитывается от +5 В с платы 2.

Насколько данный вариант будет оптимальным и правильным?

Прочитал про требование безопасности заземлять один из проводников петли.
На мой взгляд, этого делать нельзя при питании от AC/DC.
По крайней мере при моей структуре прибора...
Да и вообще, можно ли?
Получается, что общая цепь устройства оказывается на заземлении...
Или я ошибаюсь?

Второй вариант.
Но опять же для него нужно, чтобы датчик и входная часть измерителя потребляли в совокупности менее 4 мА?
Петля для этого варианта - "Sys.jpg".
Только тут вместо буфера (повторителя) уже будет инвертирующий усилитель, с меньшим входным сопротивлением...
Правильно?

Сообщение отредактировал n_bogoyavlensky - Nov 25 2010, 13:46

Неправильно. Если вы включаете датчик в цепь "минуса", то общим проводом вы должны взять цепь "плюса" ИП. Соответственно токоизмерительный шунт должен стоять между "плюсом" и вторым выводом датчика. Измерения вам придется делать тоже относительно "плюса" источника, что весьма неудобно - всю схему придется "подвешивать" к "плюсу". Поэтому датчики с выходом типа токовая петля обычно включают в цепь к "плюсу" источника питания, а токоизмерительный шунт подключают вторым концом к его "минусу". Общим проводом будет "минус" ИП, как это чаще всего и бывает.

Можно конечно и так, но ведь цепи датчика через источник питания 12 В получаются связанными с измерителем. К чему тогда гальваноразвязка. От гальванически развязанного источника надо питать датчик и АЦП.

Где это Вы прочитали, что линию связи с датчиком следует заземлять?

Резистор после буфера следует убрать, чтобы исключить влияние токов утечки стабилитрона.

В номенклатуре "Овен"а наверняка есть подходящий приборчик.

Линию связи рекомендуется экранировать, а экран заземлять (хотя в ряде случаев эффективнее подключать экран к общему проводу там же, где к ней подключается шунт). Но экран при этом совсем не обязательно должен быть гальванически связан с питанием приемника линии. Так что требование n_bogoyavlensky о включении датчика обязательно в цепь "минуса" какое-то надуманное.

Не могу понять в чем неправильность.
Данный вариант схемы взят из статьи "Изолированный цифровой интерфейс для приемников и передатчиков токовой петли 4...20 мА". Электронные компоненты, №9, 2009 г. (приложил).
Рисунок 2.



Схема - "Sys2.jpg". Так?
Тут понятно, но как в этом случае запитать измеритель от петли?



Да... а слона я не заметил...



Cтатья "Изолированный цифровой интерфейс для приемников и передатчиков токовой петли 4...20 мА". Электронные компоненты, №9, 2009 г. (приложена выше).
Первая страница, первая колонка, 3-ий абзац снизу.



Соответственно, стабилитрон должен выдерживать максимальный выходной ток буфера при напряжении на выходе буфера, превышающем напряжение стабилизации стабилитрона?

Конечно же не так. На схеме рис. 2 упомянутой статьи датчик и схема (усилитель+АЦП) питаются от источника питания, подключенного к контактам, Обозначенным + и -. Вам то зачем такая схема? Что, нельзя выбрать токоизмерительный резистор подходящей величины и обойтись без усилителя.

Тут понятно все.
Но, цитирую статью:





Что значит зачем? Я стараюсь рассмотреть все варианты. И понять какой вариант лучше.
Как это в токовой петле датчик-передатчик (рис. 1) и приемник (рис. 2) питаются от источника, который подключен им параллельно?!
В петле же все подключается последовательно...
Или я Вас неправильно понял?



Можно, конечно.
Но для того, чтобы "растянуть" сигнал на весь диапазон АЦП при питании 12 В придется использовать АЦП с опорным 2.5 В.