Я опять что-то не учел?



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...



По защите - выше.



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.

А можно новичку поинтересоваться?
Что выступает в роли буфера, назначение этой приблуды и по каким параметрам подбирается?

Усилитель на ОУ. Или повторитель.



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.



Ну, как минимум, по максимально допустимому синфазному напряжению

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.

Типа ап

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?

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?

Пока вот что там есть: PIC16LF876A-I/SO - побольше размером, и HEF4069UBT L7HOD205 UoG07423 - поменьше

В руководстве есть строчка, что на входе стоит токоизмерительный резистор. Почему тогда я не могу вызвонить его тестером? Правда тестер цифро-чинский. Пойду-найду наше-стрелочный.

Добавлю по поводу буфера на входе АЦП.
В случае применения сигма-дэльта АЦП во время преобразования происходит заряд конденсаторов. Если нет буфера и фильтр высокоомный, то будет приличная погрешность. Смотрел работу LTC2440 - очень хорошо заметен на осцилле провал при работе с мультиплексором.

Доброго времени суток!

Покритикуйте пжалуста схему (в приложенном файле):
1) 2 входа, не развязанных, дифф.
2) Для измерения сигнала -20..+20 мА подаётся синфазное на вход ОУ и на него же смещение.
3) номиналы кондеров пока не проставлял.

Вопросы:
имеет ли смысл ставить фильтр до и после?
есть еще какие нить "слабые" места?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

---------
Поправил. Да, не ОУ а ИУ. Токоизмерительный резисто 75 Ом - требование сверху, не от себя.

На Вашей схеме нечто странное нарисовано... И не ОУ, а ИУ, и входы у них закорочены, и номиналы тоже какие-то странные.
Или у меня что-то со зрением.

и контура измерительного не видно

Поправил. Да, не ОУ а ИУ. Токоизмерительный резисто 75 Ом - требование сверху, не от себя.

Перемычка средний вывод на землю - мерим от 0 до 20 ма.
перемычка средний вывод на REF2 (= опора АЦП/2) - от -20 до +20 мА - естественно грубее.

эти ИУ вроде бы RTR только по выходу, так что наверное смещение нужно в любом случае

AD8220 Rail-to-Rail Output.
Другое дело что там есть диаграмма, где нарисована зависимость от синфазного напряжения (это для случая измерения - 20 мА), напряжение выхода. И до нуля оно может не дойти. Т.е. усиление придётся выбирать так чтоб "залесть" в диапазон выхода ИУ. Что естественно уменьшит диапазон в АЦП - что как говорится - не метрологично. Но на минус 20 пока не ориентируемся - очень редкий гость.

а по входу не RTR, поэтому если Вы входы подтянете к земле, то при входном токе около 0мА получите непонятный результат

Ниже 4мА обычно не интерпретируется как информационный сигнал, хотя есть интерфейсы где с 0 мА.
Одним словом будем искать RTR по входу и выходу. Желательно ИУ? или? Просто синфазного сигнала боюсь будет "много".

а может я и не прав:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А что это за напруга? дифф или синфазное?

PS На резисторе 75 Ом падает до 1,5 вольта.

Если уж так боитесь синфазного, то есть current-shunt мониторы. Там до сетевого синфазный допустим. Или напряжение питания увеличивать. У Вас сигнал-то совсем отвязан? Еще непонятно, зачем лишний резистор для смещения входов. Кажется, что 75 ом - ничто по сравнению со 100 к. А это (100к) многовато, наверное.

Да насчёт токовых усилителей я чёт забыл.
Сигнал в принципе да, отвязан. Источник питания точно другой. То получается с внешней цепи синфазное никогда не придёт. А вот подача пол опоры для смещения двуполярного сигнала с резистора 75 Ом может подпортить картину на нулях и максимуме.
А так схема через гальваническую развязку общается и запитывается.

100к для смещения двуполярного сигнала с резистора - без него отрицалку не видно на выходе. Хоть пока и не требуется отрицалку мерить, хотелось бы заложить.


PS Похоже мат часть учить надо. Где то был Иофэ или как его там... надо обновить память, а где-то и заполнить пробелы...

Синфазное напряжение от помех и наводок... И Вы его 100к резистором хотите убить? Нужно, наоборот, - поставить на входы большие номиналы симметрично с конденсаторами. У Вашего ИУ ничтожные токи. Погрешность в 100к-ых (1%-ых) резисторах больше, чем 75 ом. Раз в 10.

Вот в даташите на AD620. Без этих резисторов, появляется шум и смещение. Но это в другой схеме и от другого источника.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
без этих резюков (100к на схеме 48) полный атас на выходе. Если на резюки подать синфазное, то при однополярном питании и с ref-ом можно получить искусственный ноль = ref. А уже вокруг него пол. и отр. напряжения пропорциональное входному. Без синфазного отрицательные не видны.

Смотрю я на схему - и никакого эстетического наслаждения. Что-то слишком перемудрено.
Просто охота: с резистора 75 ом, при однополярном питании ОУ (ИУ), на уровне половины REF АЦП выход соответствующий 0 мА. +20мА + небольшой запас = ref. -20мА - небольшой запас = 0В. Естественно небольшой фильтр до 30 кГц, защита по входу (искробарьеры и т.д.).
Вот как-то так. Ну и конечно если отрицательные токи отсутствуют, то с помощью перемычки чтоб можно было выбирать диапазон 0..20 или -20..+20.

Естественно. Входной ток должен иметь путь. Так как он маленький, то и 100к нормально.
Но это слишком много для шунтирования наводок. Вы для них должны строить и барьеры, и легкие пути утекания. В Вашей схеме ни того, ни другого.

Ну я как раз и сделаю эксперимент по поводу номиналов. тем паче 2 канала на плате - самое то.

И тут нашел в том же корпусе и с такой же распиновкой AD8226. Хоть и не написанно про R-T-R, но по диаграммам практически RTR. Да и по смещениям и температурным дрейфам лучше. Пока остановлюсь на этом варианте.
И еще как уживутся RC фильтр ("синфазно-дифференциальный") и "синфазные сопротивления" (которые сейчас 100к)? Получается Резисторы тока на постоянную составляющую синфазного сопротивления?
С другой стороны без этих резюков постоянно составляющая синфазной пройдёт в ИУ.

И как быть с экраном провода приходящего? это конечно уже другая история..кстати где можно про это посмотреть? дела с "удалёными" объектами не имел. кстати в даташите AD620 есть такая вот схемотехника:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Тока вот критерий внедрения такой схемы не указаны. Понятно дело что когда сигнал совсем плохой, но всё же...

Вот примерно так, только добавить резисторы на входы, а выход смещения (половину питания) - до них в любой конец шунта через 100 ом или около того... Конденсаторы одинаковые еще можно. Можно еще синфазный фильтр - оба провода от датчика вместе мотают на кольцо.

Точно. ферритовое колечко.. тока у меня места мало воопче. да и требования к минимуму ручной работы. типа моточных и т.д. надеюсь и так работать будет. Хотя источник сигнала и параметры не известны.

Что значит неизвестны? Это датчик с унифицированным сигналом постоянного тока 0-20 мА, или источник напряжения постоянного тока и переменный резистор?

у меня тут в одном устройстве AD621 используется для усиления очень слабого сигнала, так вот оказалось, что просто землить экран значительно лучше по шумам. но у Вас сигнал мощный, да еще небось и витой парой идет, мне кажется, что заморачиваться вообще не стоит

Да естественно, унифицированный датчик с выходом 4-20 мА. За редким исключением 0-20 мА.

Насчёт проводов точно не знаю, но более чем уверен что витая пара. Экран.. тут воопче мне всегда казалось, что экран надо заземлять с одной стороны. Посмотрел шнур USB - у него с обоих сторон экран соединён. Может кЕтайский шнур? хотя давайте этот вопрос тут не обсуждать. Есть мысли на этот счёт: либо ссылки на ветку, либо в "талмут" носом.

Зачем сигналу 4-20 мА инструментальный усилитель? Даже для 0-20 мА, в предположении, что вблизи нуля ток никогда находиться не будет, можно сделать на ОУ в неинвертирующем включении. А выше обсуждались еще и минус 20 мА. Это в предположении, что датчик подключен задом наперед?

Насчёт -20 мА: хз зачем. Может и переплюсовка, но вроде как есть цифровой интерфейс использующий -20 мА. А так задание сверху дали и поехали.

Почему ИУ? Да любовь у меня к ним ))) : один резистор для регулировки усиления, синфазку давит будь здоров, опору подключить можно (сдвиг)...ну что там еще... в одном маленьком корпусе... ну вот как-то так. Вроде как по цене они не так уж и дорогие до 3-4 долларов в России.

Посмотрел тут на схему, первый конденсатор параллельный резистору 75 ом вроде как не нужен? Есть ведь уже в фильтре...
И вот после ИУ, имеет ли смысл его ставить?

не нужен... постоянная времени этой цепи очень маленькая, смысла в ней никакого.
вообще-то для оценки фильтров Вы должны указать параметры сигнала

Эээ я и сам не знаю какие датчики будут. Поэтому ориентироваться буду чисто на протокол (в том числе цифровой HART). Как я понял там "скорость" порядка 1 кГц, а то и того меньше.
Ну по поводу фильтра проблем нет подсчитать.

что-то я тогда не пойму, в чем Ваши вопросы... Вы приводите схемы подключения экрана, а потом говорите, что этот вопрос не нужно трогать, спрашиваете в целом по схеме, но отвергаете ОУ в силу любви к ИУ, спрашиваете по фильтрам, но здесь у Вас нет проблем... так посчитайте, номиналы фильтров на несколько порядков не те

Вопрос первоначально стоял к схемотехнике.
Я не приводил схемы подключения экрана, но вопрос с экраном думаю тут обсуждать не стОит.
Доводы в пользу ИУ я привёл, поэтому и ОУ отвергаю, но не категорично.
Фильтр то я подсчитаю, расчёты даны чуть ли не в каждом даташите. Просто номиналы еще не вписал в приведённую выше схему.

Вопросы были больше по схемотехнике усилительного каскада, с учётом двуполярного сигнала, однополярного питания, и тонкостей интерфейса. Ну и конечно выбор ИУ. Ну вроде как ошибок явных нет, значит уже хорошо.
Всем откликнувшимся, спасибо!

Но предложения естественно приветствую!

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Как-то так в свое время развязали петлю с остальной схемой.

Интересная схема, первый фотодиод как я понимаю для линейности?
Люблю такие схемы, но есть не достаток - возможна какая-то настройка (при большом объеме не вариант), много рассыпухи (у меня места ваще мало). И температура... оптопары как я помню достаточно чувствительны.
Спасибо за вариант!

Ну,... можно сделать не из рассыпухи, хотя б на сдвоенных транзисторах. Как раз температуру держит нормально, за счет обратной связи. Использована стандартная схема из datasheet на линейную оптопару. Встречалась подобная схема и на ОУ.

Спокойно выпускаем серийно, правда серия не очень большая. Работает стабильно без настройки.

мне кажется, можно и попроще. модели сдвоенной диодной оптопары у меня нет, поэтому две транзисторных:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

для симулятора пойдет, а вот для практики, вопрос? Смысл как раз в том, что излучащий диод один и в одном корпусе с другими.

spice модель оптопары есть в datasheet

*HCNR200 Linear Optocoupler SPICe Model
* LED Cathode
* | LED Anode
* | | PD1 Cathode
* | | | PD1 Anode
* | | | | PD2 Anode
* | | | | | PD2 Cathode
* | | | | | |
.SUBCKT HCNR200_XXX 1 2 3 4 5 6

*LED circuit
QLED1 8 2 7 QCPL .5
QLED2 9 2 7 QCPL .5
VLED 7 1 DC .685
VPD1 8 1 DC 2
VPD2 9 1 DC 2

*Input photodiode circuit
DPD1 4 3 DPHOTO
FPD1 3 4 VPD1 -1
CPD1 4 3 8P

*Output photodiode circuit
DPD2 5 6 DPHOTO
FPD2 6 5 VPD2 -1
CPD2 5 6 8P

*Photodiode model
.MODEL DPHOTO D(IS=4.5E-12 RS=150 N=1.3 XTI=4 EG=1.11
+ CJO=14P M=1.96 VJ=1.9)

*LED/Optical-coupling transistor model
.model QCPL NPN(IS=2.214E-19 BF=10m NF=1.010 IKF=11.00m ISE=1.167P
+ NE=1.737 RB=3.469 VAF=100 TF=1.77U CJE=80P)
.ENDS

это понятно, транзисторные оптопары нужно заменить на сдвоенную диодную

Именно нужен одна оптопара, иначе всевозможные технологические разбросы проявятся.
А так да, температура действительно будет компенсироваться за счёт обратной связи.
Надо будет посмотреть!

Здесь лежит куча документации по оптронам. Очень даже неплохая

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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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).

вообще-то 4-20 мА - сильная штука, у меня сигналы 4-20 мА приходит в шкаф, где частотники на 35 и 15 кВт и пяток 40-амперных пускателей, совсем никаких проблем нет - причем кабель даже не экранирован, витая пара обычная 5 или 5Е, и не особо интегрирую - двойной RC фильтр с tau=10 мс. Землить надо по науке, без петель - имхо единственная может быть засада, возможно кабель экранированный применить придется.

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.