|
|
  |
Измеритель для аналоговой токовой петли 4-20 мА |
|
|
|
Nov 29 2010, 11:16
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 040
Регистрация: 3-01-07
Пользователь №: 24 061

|
Цитата(Пушкарев Михаил @ Nov 29 2010, 09:44)  Наверное я неудачно выразился. От одного источника питать датчик, буфер и АЦП. Но здесь так и сделано. Буфер и АЦП как раз в квадратике "Измер.", т. е. в измерителе. Датчик и измеритель запитаны от одного отдельного источника. А измеритель по SPI связан с платой №2. Без развязки, но с дополнительным источником.Не то написал...
Сообщение отредактировал n_bogoyavlensky - Nov 29 2010, 14:22
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
Благодарю заранее!
|
|
|
|
|
Nov 30 2010, 09:12
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 040
Регистрация: 3-01-07
Пользователь №: 24 061

|
Цитата(rezident @ Nov 30 2010, 00:54)  На последнем рисунке из сообщения 46 очень важно подключение общего провода к разным точкам схемы. Опять же должно выполняться условие: через цепь ИП-датчик 4-20мА-измерительный шунт-ИП не должны протекать другие токи. Анализируем рисунок из поста 46. Не совсем понимаю. Не должны протекать другие токи во всей замкнутой петле (красным цветом нарисована)? Как я понял, других токов не должно быть только в ветви датчик-шунт, чтобы весь ток, задаваемый датчиком (источником тока) проходил через шунт. Или Вы имеет в виду, что общие участки проводов (от плюса и минуса источника), по которым протекают два тока (ток петли и ток питания измерителя) оказывают весьма негативное влияние на измерения из-за возможного падения напряжения на них? Т. е., это аналогично использованию двухпроводного или четырехпроводного подключения, допустим, платинового терморезистора? Цитата Посему провода питания, подключаемые к ИП должны представлять из себя "звезду" по типу той, что нарисована в предыдущем сообщении (где питания выделены красным и синим). Рисунок ниже удовлетворяет этому требованию?
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
Благодарю заранее!
|
|
|
|
|
Nov 30 2010, 20:27
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882

|
Цитата(n_bogoyavlensky @ Nov 30 2010, 14:12)  Рисунок ниже удовлетворяет этому требованию? Почти. Следует уточнить допустимые диапазоны синфазных напряжений вашего "буфера" и АЦП. Цитата(n_bogoyavlensky @ Nov 30 2010, 17:22)  Кстати, имеет ли смысл городить активный фильтр Нет. А вот защиту от перенапряжение (вследствие замыкания датчика при монтаже) и ЭМИ (микросекундные и наносекундные помехи) - стоит. Цитата(n_bogoyavlensky @ Nov 30 2010, 17:22)  Вообще, исходя из чего выбирать полосу фильтра в данном случае? Исходя из полосы полезного сигнала от датчика.
|
|
|
|
|
Dec 1 2010, 08:06
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 040
Регистрация: 3-01-07
Пользователь №: 24 061

|
Цитата(rezident @ Nov 30 2010, 23:27)  Почти. Я опять что-то не учел?  Цитата Следует уточнить допустимые диапазоны синфазных напряжений вашего "буфера" и АЦП. Насколько я знаю, синфазное напряжение усилителя - напряжение между общей цепью и входом усилителя (одним или двумя). Как я понимаю, здесь Вы имеете в виду то, что допустимое синфазное напряжение для буфера должно быть больше напряжения питания петли (на случай, если датчик будет замкнут)? Тогда, возможно, буфер лучше будет запитать от источника питания петли 15-24 В? Или Вы имеете в виду что-то другое? Для АЦП, как я понимаю, синфазное напряжение ограничивается напряжением питания, допустим 5 В. Для защиты АЦП мы используем стабилитрон ZD1. При входном напряжении для АЦП до 5 В, наверное, надо использовать стабилитрон на 5.1 В. Хотя... не будет ли тогда в этом случае стабилитрон шунтировать АЦП? Глядя в спецификацию на стабилитроны я не могу найти ответа на этот вопрос... При входном напряжении для АЦП до 2.5 В, наверное, можно использовать стабилитрон от 3.3 В. И надо еще учесть как-то разброс напряжения стабилизации стабилитрона... Цитата А вот защиту от перенапряжение (вследствие замыкания датчика при монтаже) По защите - выше. Цитата ЭМИ (микросекундные и наносекундные помехи) - стоит. ЭМИ обсуждал тут. Правда, применительно к цифровым устройствам. Но, к сожалению, получил ответы не на все свои вопросы. Допустим, цепи питания можно защитить сапрессорами, а входные аналоговые цепи? Не решал еще такой задачи. Резистор R1, как я понимаю, должен защищать от наносекундных помех.
--------------------
Благодарю заранее!
|
|
|
|
|
Dec 3 2010, 04:47
|
Группа: Участник
Сообщений: 11
Регистрация: 19-05-09
Пользователь №: 49 265

|
А можно новичку поинтересоваться? Что выступает в роли буфера, назначение этой приблуды и по каким параметрам подбирается?
|
|
|
|
|
Dec 21 2010, 17:59
|
Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 040
Регистрация: 3-01-07
Пользователь №: 24 061

|
Цитата(Vitek885 @ Dec 3 2010, 10:47)  А можно новичку поинтересоваться? Что выступает в роли буфера, Усилитель на ОУ. Или повторитель. Цитата назначение этой приблуды 1. Усилить сигнал (при необходимости), чтобы "растянуть" его на весь диапазон входного напряжения АЦП, если этого не удается сделать с помощью измерительного шунта. 2. Уменьшить влияние измерительных цепей на токовую петлю. Цитата и по каким параметрам подбирается? Ну, как минимум, по максимально допустимому синфазному напряжению
--------------------
Благодарю заранее!
|
|
|
|
|
Jan 11 2011, 09:35
|
Группа: Участник
Сообщений: 13
Регистрация: 11-01-11
Пользователь №: 62 148

|
Здравствуйте! Не могли б кто-нибудь подсказать тип измерительного резистора для случая, когда с него же и берется питание АЦП и др., как здесь: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=845260 ? Источник внешнего питания имеется на 24В.
|
|
|
|
|
Jan 13 2011, 07:21
|
Группа: Участник
Сообщений: 13
Регистрация: 11-01-11
Пользователь №: 62 148

|
Цитата(Rewell @ Jan 11 2011, 15:35)  Здравствуйте! Не могли б кто-нибудь подсказать тип и номинал измерительного резистора для случая, когда с него же и берется питание АЦП и др., как здесь: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=845260 ? Источник внешнего питания имеется на 24В. Типа ап
|
|
|
|
|
Jan 13 2011, 17:52
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 10 920
Регистрация: 5-04-05
Пользователь №: 3 882

|
Цитата(Rewell @ Jan 11 2011, 17:35)  Здравствуйте! Не могли б кто-нибудь подсказать тип измерительного резистора для случая, когда с него же и берется питание АЦП и др., как здесь: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=845260 ? Вы что-то неправильно поняли в той схеме, что по вашей ссылке. там питание для АЦП и ОУ берется от DC/DC, изображенного справа вверху схемы, а не от измерительного шунта. Тип резистора определяется необходимой точностью измерения и наличием возможности/желания калибровки измерительного тракта. Величина резистора определяется величиной опорного напряжения АЦП, наличием/использованием PGA в нем, коэффициентом усиления буферного каскада и т.п. Считается по закону Ома. Величина измерительного шунта должна быть такой, что при протекании по нему тока петли 20мА + 10...20%=22...24мА напряжение транслируемое от него на вход АЦП было близко к величине опорного напряжения АЦП. Т.е., например, для АЦП с опорой 2,5В и единичным коэффициентом усиления измерительный резистор следует брать номиналом 2,5В/0,022А -> 100Ом или 110Ом. Соответственно мощность резистора выбирается, исходя из 1/4 от максимально допустимой. 0,024А^2*100Ом / 1/4 ≥ 0,25Вт. Выбор ТКС измерительного резистора зависит от диапазона рабочих температур и требуемой точности измерения. Обычные резисторы имеют ТКС 100-200ppm/°C, прецизионные - 25ppm/°C и меньше.
|
|
|
|
|
Jan 14 2011, 09:41
|
Группа: Участник
Сообщений: 13
Регистрация: 11-01-11
Пользователь №: 62 148

|
Цитата(rezident @ Jan 13 2011, 23:52)  Вы что-то неправильно поняли в той схеме, что по вашей ссылке. там питание для АЦП и ОУ берется от DC/DC, изображенного справа вверху схемы, а не от измерительного шунта. Тип резистора определяется необходимой точностью измерения и наличием возможности/желания калибровки измерительного тракта. Величина резистора определяется величиной опорного напряжения АЦП, наличием/использованием PGA в нем, коэффициентом усиления буферного каскада и т.п. Считается по закону Ома. Величина измерительного шунта должна быть такой, что при протекании по нему тока петли 20мА + 10...20%=22...24мА напряжение транслируемое от него на вход АЦП было близко к величине опорного напряжения АЦП. Т.е., например, для АЦП с опорой 2,5В и единичным коэффициентом усиления измерительный резистор следует брать номиналом 2,5В/0,022А -> 100Ом или 110Ом. Соответственно мощность резистора выбирается, исходя из 1/4 от максимально допустимой. 0,024А^2*100Ом / 1/4 ≥ 0,25Вт. Выбор ТКС измерительного резистора зависит от диапазона рабочих температур и требуемой точности измерения. Обычные резисторы имеют ТКС 100-200ppm/°C, прецизионные - 25ppm/°C и меньше. Да-да, конечно, ссылка не та, спасибо  . Питание АЦП и ОУ у нас именно с измерительного резистора. Только я не понял, как Вы посчитали мощность. Вернее, не совсем понял  . По Вашей фомуле получается, что мощность резистора должна в 4 раза перекрывать максимально возможную, а почему - подразумевается ток 100 мА при возможных КЗ - я прав? А теперь о велечине сопротивления: в эти 100 Ом ведь входит и сопротивление датчика, так? А датчик у нас тоже имеет свою схемку... Т.е. просто посчитать не получится? В общем, чтобы меня попонятнее было: имеется измеритель со сгоревшими входными цепями. На ремонт отправить нет возможности. На измерительном резисторе (а может это что-то другое?) маркировки нету: такой маненький черненький параллелепипедик с металлизированными торцами. Кроме петли к измерителю ничего не подводится. Условия эксплуатации широкие: -40...+45. Но внутри есть датчик температуры. Так сколько же и чего туда нужно впаять?
|
|
|
|
|
Jan 14 2011, 17:08
|
Группа: Участник
Сообщений: 13
Регистрация: 11-01-11
Пользователь №: 62 148

|
Цитата(rezident @ Jan 14 2011, 18:48)  Вы опять ошибаетесь. Непосредственно от измерительного резистора схема измерителя питаться не может. Измерительный резистор может стоять последовательно в цепи измерителя так, как это показано в статье, вложенной в это сообщение. Но при таком включении требуется смещение измерительного входа ОУ или непосредственно самого входа АЦП. Если у вас именно такая схема, то однозначно сказать о номинале резистора затруднительно. Укажите хотя бы, на чем (на каких компонентах) сделан ваш измеритель и/или какова величина опорного напряжения, если оно где-то в схеме присутствует в явном виде? Еще раз спасибо за внимание к моему вопросу. Тип АЦП и ОУ смогу посмотреть в понедельник. Могу сказать только, что индикатор светодиодный. Знать бы еще, где замерить опорное напряжение, благо один работоспособный прибор имеется. Да, попытка без выпайки из схемы замерить измерительный резистор тестером (на рабочем приборе) успеха не имела: цепь не прозванивалась. Поэтому еще раз возникло предположение, что применяется не резистор. Схема входных цепей на показанную на последнем рисунке похожа, но только до середины. С измерительного резистора (опять же, если это резистор) цепочка проходит, похоже, через гальваническую (или еще какую) развязку и только потом через RC-фильтр далее в схему. Может, если я смогу в прямоугольничках нарисовать, будет понятнее?
|
|
|
|
|
Jan 17 2011, 05:23
|
Группа: Участник
Сообщений: 13
Регистрация: 11-01-11
Пользователь №: 62 148

|
Цитата(Rewell @ Jan 14 2011, 20:08)  Еще раз спасибо за внимание к моему вопросу. Тип АЦП и ОУ смогу посмотреть в понедельник. Могу сказать только, что индикатор светодиодный. Знать бы еще, где замерить опорное напряжение, благо один работоспособный прибор имеется. Да, попытка без выпайки из схемы замерить измерительный резистор тестером (на рабочем приборе) успеха не имела: цепь не прозванивалась. Поэтому еще раз возникло предположение, что применяется не резистор. Схема входных цепей на показанную на последнем рисунке похожа, но только до середины. С измерительного резистора (опять же, если это резистор) цепочка проходит, похоже, через гальваническую (или еще какую) развязку и только потом через RC-фильтр далее в схему. Может, если я смогу в прямоугольничках нарисовать, будет понятнее?  Пока вот что там есть: PIC16LF876A-I/SO - побольше размером, и HEF4069UBT L7HOD205 UoG07423 - поменьше
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|