Добрый день.

Такая ситуация. Заказчик хочет управлять нашим устройством (конкретно термостатом) через токовую петлю 4-20 мА с помощью своего контроллера.
Один канал токовой петли задает уставку для термостата, по другому передается текущая температура от термостата к контроллеру.

Наш термостат не имеет интерфейса токовой петли, но имеет интерфейс RS-485. Поэтому, мы решили сделать соответствующий переходник, который транслирует аналоговый сигнал уставки в соответствующие команды для RS-485 и, соответственно, получает по RS-485 информацию о температуре и транслирует ее в токовую петлю. Но опыта работы с токовой петлей нет никакого.

Соответственно вопрос. Какие есть готовые/полуготовые/на рассыпухе решения для организации двух каналов (туда и обратно) гальваноразвязанной аналоговой токовой петли.

P.S. Как организована токовая петля со стороны контроллера пока не знаю, т.к. не знаю что именно нужно спрашивать.

Наверное, лучше все-таки оцифровать аналоговый сигнал, а затем передавать по токовой петле. Токовой петли для передачи аналоговых сигналов лично я не встречал. Но может такие и существуют.

Цифровые преобразователи вот:
http://www.kron.com.ua/

А вот здесь в конце документа есть схемы выходных каскадов:
http://www.kron.com.ua/conv/docs/T232-CL20%20S%20V4.pdf

И вообще, вы уверены, что оборудование заказчика имеет выход в виде именно аналоговой токовой петли ?

Если достаточно точности (1 - 2) % то: ШИМ через оптопару - пассивный ФНЧ(RC цепочка) - конвертер стандарта 4-20mA (напр XTR117A). Вполне себе работает...

http://www.bookasutp.ru/Chapter2_4.aspx


Да.


Точности 1-2% не хватает. Видимо нужен соответствующий ЦАП. И не забыть о гальваноразвязке.

Можно подумать об аналоговой развязке, напр. оптопара LOC111. Понадобится правда дополнительный усилитель, но точность - без проблем (ввиду симметричной структуры).

А проще взять готовое устройство у той же НИЛ, упомянутой в ссылке к сообщению 4.

Аналоговый сигнал прекрасно передается оптопарой. Напомню типичный пример, классика уже - ИБП. Зачем изобретать велосипед, если полно готовых решений ??? Кому мало, посмотрите у MAXIM, там есть и на эту тему тоже. Многоканальные варианты есть у BB и AD. Конкретно не называю, потому что толком непонятно, что именно нужно, но при желании - найти не проблема.

Для выхода поставьте AD420 - готовая токовая петля за 10 баксов. Сигналы и питание развяжите соответственно изоляторами и DC/DC. По входу прецизионный резистор и АЦП с него, тоже развязанный. В цифровой части микроконтроллер с простейшей программой трансляции данных из SPI, I2C или что у Вас там будет за интерфейс в RS-485, ну и приемопередатчик на 485. Вполне классическое, не очень дорогое решение.

Да, спасибо. Что-то похожее начало в голове вырисовываться.

А как будет лучше/дешевле по входу: прецизионный резистор, развязанный повторитель, обычное АЦП. Или как написано: резистор, развязанный АЦП (точнее модулятор, как я понимаю), sync фильтр.

Давайте уточним: у Вас обычная "токовая петля" 4-20 мА, т.е. ток прямопропорционален соответственно температуре в одном канале и уставке в другом. Так? Если так, повторитель можно не ставить, если Вас не интересует повышенная точность (а вы ее вряд ли добьетесь на токовой петле). Я бы поставил АЦП 16 битный максимум с опорным 5 В, прецизионный резистор на 240 Ом, ну и схема защиты типа супрессора, НЧ фильтра и диода. Простое и дешевое решение. Работать будет как часы.

Да, обычная токовая петля.
Вопрос то был как лучше обеспечить развязку. Готовых развязанных АЦП я ни у AD, ни у TI не нашел (только модуляторы, к которым еще и фильтр требуется), поэтому и спрашиваю. Чем лучше обеспечить развязку: развязанный модулятор + фильтр. Или развязанный повторитель + обычный АЦП. Или есть еще варианты?

почему нельзя развязать по 485 ?не проще развязать по цифре (обычно хватит 3х проводов, хотя можно сократить до 2х) ?

Поскольку петли здесь две, то и развязки требуется две, т.е. если ставить мозги в единственном числе, место им только на цифровой стороне.

Исходя из этого, если точность и скорость не критичны, можно сделать АЦП и ЦАП на аналоговых сторонах по схеме ШИМ (немного дешёвой россыпи). На цифровой стороне из ресурсов МК потребуется только счётчик с защёлкой (capture/compare).

ISO124 от TI. Недешево, зато брутально...

Мне вот еще вариант понравился (почему я сразу на него внимания не обратил). Развязывать не токовые петли, а RS-485. Ведь основной смысл развязки это защитить термостат. Тогда вообще все просто получается.

Советую развязать все. Мозги могут поплавиться.

Согласен, но по совокупности других требований, решили остановиться на развязке RS-485 только.