Измеритель для аналоговой токовой петли 4-20 мА Опции

[koluna]

Здравствуйте!

Задача следующая.
Спроектировать измеритель давления. Датчик OT-1 0-10 Бар, двухпроводное исполнение.
Фактически измеритель представляет из себя небольшую плату, на которой SPI АЦП и аналоговые цепи для подключения датчика.
Плата подключается к уже готовому контроллеру по SPI.

Прочитал несколько статей по петле, прошелся поиском (google) по форуму, но не нашел ответов на свои вопросы.
Прошу помочь разобраться.

1. Гальваническая развязка.
В каких случаях нужна, а в каких не нужна?
На что влияет?
Хотелось бы увидеть структурную схему петли с прорисовкой входных/выходных цепей устройств.
Или что-то в этом роде.

2. Защита аналогового входа.
Как я понимаю, шунт защищать смысла нет. А вот аналоговый вход защитить нужно. В форуме советуют стабилитрон (напряжение стабилизации немного больше, чем напряжение на шунте при токе 20 мА) и предохранитель на 1 А. Это на случай КЗ в линии. Не понимаю, как высокое напряжение в этом случае может повредить аналоговый вход?

3. Питание датчика.
Любой датчик, питающийся непосредственно от петли должен потреблять не более 4 мА?
Кстати, сколько потребляет OT-1 - в даташите не указано. Или предполагается, что он автоматически удовлетворяет выше приведенному требованию?

Благодарю заранее.

[kreker]

Рискну поднять некро-тему, чтобы не плодить новых.

Надо преобразовывать токовый сигнал датчика давления (например, ПД-100) в единицы измерения давления.
Плата устройства будет находиться под боком двух небольших частотников и пускателей движков, на некоторые её контакты будет заведено 220В.
Помех и наводок, возможно, будет много.
Товарищ пытался сделать свой вариант - столкнулся с наводками, в итоге поостыл и забросил.

Нашёл вот такую схемку:
[attachment=92678:8512516175542.png]
К ней краткий комментарий:
"R1=R2. Ток через резистр R3 будет таким же, как и измеренный исходный ток. Преимущество этой схемы по сравнению со схемой с одной оптопарой и резистором R1 - нивелирование нелинейности, которой подвержены оптопары."
Далее выложивший советует пользовать или две оптопары из одной серии или одну сдвоенную, если напряжения невелики.

Есть несколько вопросов по этой схеме:
1) Как подобрать резисторы R1 и R2? C R3, вроде бы, понятно.
2) ОУ можно взять любой?
3) Есть ли у схемы преимущества \ недостатки по сравнинию с предложенными в теме вариантами, в частности вариантом форумчанина stells.

И ещё, какие меры при составлении схемы можно предпринять, чтобы не закончить, как мой товарищ? (разводка печатной платы - отдельный вопрос).

[Plain]

датчика давления (например, ПД-100)

Бегло читаем этикетку — изоляция не указана вовсе.

Следовательно, один из выводов соединён с корпусом и требуется изолированный БП. Плюс эталон, т.е. соответствующего классу датчика, особого ценового диапазона и класса резистор, преобразующий сигнал датчика в напряжение, который один потянет ещё на столько же денег, а то и в разы больше.

На фоне этих двух обязательных затрат, нет никакого смысла экономить копейки и тратить время на выдумывание каких-то сомнительных способов передачи данных. Следовательно, ставится соответствующего же классу датчика ИОН, обыкновенный сигма-дельта АЦП с интерфейсом SPI и какой-либо цифровой изолятор.

Ещё раз. Погрешность преобразования тока в напряжение определяется погрешностями эталонов сопротивления и напряжения. Ну и цена за всё это — тоже в прогрессии. Так что, пусть заказчик подумает семь раз — может в реальности его и 5% устроит.