Токовая петля и АЦП, сопряжение сигнала 4-20 мА с АЦП Опции

[Evgenius_Alex]

Доброго времени суток!

Надеюсь вопрос достаточно простой и распространённый, с которым сталкивались многие.
Есть проблема сопряжения аналогового входа 4-20 мА с АЦП микроконтроллера.
Схема, по идее, должна обеспечивать защиту входа АЦП от перенапряжений и высокочастотных помех.
Схем, готовых сразу к промышленному использованию не нашёл.

Может кто даст советы, ссылки или может готовые решения данной задачи?

P.S. Желательно, на легкодоступных компонентах без специфических и дорогих микрохем.

Заранее спасибо за ответ!

[Plain]

Читайте внимательнее:

Далее рассматривается перегрузка в виде растущего во входной цепи тока.

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).

[x-men]

Читайте внимательнее:

Я стараюсь . Правда! Без ехидства и иронии. Но ход наших рассуждений видимо прилично различается.
Поэтому прошу не думать плохого.

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

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

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.