Как измерить ток 4-20 мА?

Okmor
Okmor аватар
Offline
Зарегистрирован: 16.10.2015
Baks
Baks аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.01.2016

Большое спасибо за 2 очень интересных и полездных девайса, закажу пожалуй оба. Только незнаю когда приедут. в конце ноября сделал заказ так до сих пор не добрался до меня. Okmor спасибо еще за схемку с ссылкой. однако к сожалению все равно не понятно про стабилитрон. Все что я понимаю это нам надо обезопасить вход ардуино от выгорания ноги (не больше 5 вольт), так если установить стаблитон на 4.8 вольта то он начнет стабатывать раньше своего номинала и соотвтственно диапазон измерения в верхем пределе уже будет не правельным(однако нога контроллера останется целой). Если же установить большим номиналом то срабатывть начнет раньше (но это не страшно) но если реско скаконет напряжение на сигнальном проводе то может получится что он выравняяет напругу в соответствие со своим номиналом но при этом сгорит ножка контроллера. Как узнать когда начинает срабатывать стабилитрон к примеру 4.8в ?

Если ошибаюсь поправьте пожалуйсто.

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Схема бредовая по сути своей. D1,D2,R3 можно смело выкидывать, а стабилитрон подключать между R1 и R2.

Okmor
Okmor аватар
Offline
Зарегистрирован: 16.10.2015

Поставь стабилитрон на 5 В и не парься.

Резистор на входе не даст ему сгореть. Тут главное что бы 220В не попало.

Например 1К резистора целиком хватает для 24  >>   I=U/R   >> 24/1000=0.024A.

В нашем варианте нужен стабилитрон на 5-6В и током в 24мА.

Baks
Baks аватар
Offline
Зарегистрирован: 11.01.2016

"В нашем варианте нужен стабилитрон на 5-6В и током в 24мА." стабилитроны есть в наличае 5.6 вольт и 4.9 ровно 5 вольт не бывает как мне в чипдипе сказали. так что будет если поставлю 5.6 вольт? вольтаж на вход контролера сможет же привысить 5 вольт?

gena
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2012

  Если поставить стабилитрон на 5,6 В, то при неудачном стечении обстоятельств, напряжение на входе контроллера обязательно превысит 5 В, т.к. стабилитрон ещё не начнёт работать. Примените стабилитрон напряжением менее пяти Вольт.

Andy
Andy аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.01.2016

Поскольку измеряем ток - по определению нужно сопротивление нагрузки. Схема включения такая:

Если выбрать Rн=150 Ом, тогда при 4 мА на входе будет 0,6 В = лог 0, при 20 мА: 3 В = лог 1. Можно обойтись цифровым входом.

Другой сопрот выбирается из расчета ограничения тока при попадании напряжения более 5В, 10-50 кОм будет достаточно. По поводу "в дуне и так есть на входе диоды" - не диоды, а паразитные структуры, которые при протекании некоторого тока впадают в состояние "защелки", хотите попытать судьбу - не ставьте защитные диоды.

Гальваническая развязка предпочтительнее. Но, каждый сам п...ц своему счастью и выбирает то, что считает нужным. В схеме от aice светодиод в оптопаре будет светиться и при 4 мА.

airdox
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2016

Товарищи, а есть ли у вас мысли, как поступать по вопросу датчика 4..20 мА с DUE, которому на AI можно только 6 мА подавать, если верить референсу..

Штирлиц
Штирлиц аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.06.2015

airdox пишет:

Товарищи, а есть ли у вас мысли, как поступать по вопросу датчика 4..20 мА с DUE, которому на AI можно только 6 мА подавать, если верить референсу..

Все точно так-же как и на остальных контроллерах . При чем тут 6 мА. Схема из пост #6  или , точнее # 87.

Почитайте внимательнее  все сначала.

faeton
faeton аватар
Offline
Зарегистрирован: 21.03.2016

airdox пишет:

Товарищи, а есть ли у вас мысли, как поступать по вопросу датчика 4..20 мА с DUE, которому на AI можно только 6 мА подавать, если верить референсу..

Вы где-то неправильно поняли тот самый референс. У МК входное сопротивление около 10МОм, при максимально допустимом напражении на входе VCC+~0.3В, такого тока никак быть не может.

airdox
Offline
Зарегистрирован: 03.04.2016

Да, прошу прощения. Это из разряда "смотрю в книгу..". Чиатю про цифровые, думаю про аналоговые. В таком случае резюмируя этот топик, с поправкой на рабочее напряжение DUE в 3,3В можно ли считать верной следующую схему:

Для того, чтобы запитать DUE и датчик 0..24мА предполагаем использовать блок питания 12В(например такой), повернув крутилку влево, чтобы напряжение питания было, скажем, вольт 11( чтобы не было пограничного значения напряжения, рекомендованного спецификацией). Далее используем приведенную выше схему с поправками на номиналы элементов. 

Единственное хотелось бы узнать, чем руководствоваться при выборе номинала конденсатора?

faeton
faeton аватар
Offline
Зарегистрирован: 21.03.2016

airdox пишет:

Да, прошу прощения. Это из разряда "смотрю в книгу..". Чиатю про цифровые, думаю про аналоговые. В таком случае резюмируя этот топик, с поправкой на рабочее напряжение DUE в 3,3В можно ли считать верной следующую схему:

Для того, чтобы запитать DUE и датчик 0..24мА предполагаем использовать блок питания 12В(например такой), повернув крутилку влево, чтобы напряжение питания было, скажем, вольт 11( чтобы не было пограничного значения напряжения, рекомендованного спецификацией). Далее используем приведенную выше схему с поправками на номиналы элементов. 

Единственное хотелось бы узнать, чем руководствоваться при выборе номинала конденсатора?

Датчик с выходом "токовая петля" нельзя подключать без гасящего резистора к БП!

БП просто воткните в дуню, минус датчика оставьте на месте (на резистор 500 Ом), плюс датчика на Uin (это как раз +БП - "сырое" напряжение питания). Датчики быват разные, обычно от 10В до 30В напряжение подпитки принимают, есть от 5В нижняя граница - они же ещё получают питание из цепи. Резисторами - суммой сопротивления обоих, необходимо обеспечить ток в цепи 30мА (при замкнутом датчике) при выбранном Вами Uin - посчитайте сами. А пропорция сопроивлений резисторов долна быть такой, чтобы поделить напряжение при замкнутом датчике до уровня Aref - тоже сами посчитайте. Конденсатор в токовой петле, если чесно, не могу сказать уверенно нужен или нет, кто-то знающий подскажет. Вроде, не помешает 0.1мкФ - он образует RC фильр, подавляющий помехи. 

Штирлиц
Штирлиц аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.06.2015

airdox, подключать нужно по этой  схеме. Только вместо резистора  на 250 Ом нужно поставить меньший резистор 165 ом для 3,3 В . Стабилитрон желательно  на 3,6 вольта так как он при меньшем значении стабилизации начнет занижать напряжение в верхнем пределе измерения.Ну и на датчике должно быть указано диапазон напряжений , которым его можно запитывать.

faeton
faeton аватар
Offline
Зарегистрирован: 21.03.2016

Штирлиц пишет:

airdox, подключать нужно по этой  схеме. Только вместо резистора  на 250 Ом нужно поставить меньший резистор 165 ом для 3,3 В . Стабилитрон желательно  на 3,6 вольта так как он при меньшем значении стабилизации начнет занижать напряжение в верхнем пределе измерения.Ну и на датчике должно быть указано диапазон напряжений , которым его можно запитывать.

Предложенная мной схема резистор нагрузки сделать в виде двух резисторов, выполняющих и роль делитля Вам не понравилась? 

Штирлиц
Штирлиц аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.06.2015

faeton пишет:

роль делитля

В том то и дело , что нам не нужен делитель в токовой петле.

А вообще нужно смотреть даташиты датчиков . Там обычно все расписано и указано как подключать.

faeton
faeton аватар
Offline
Зарегистрирован: 21.03.2016

Штирлиц пишет:

faeton пишет:

роль делитля

В том то и дело , что нам не нужен делитель в токовой петле.

Вы не поняли... Я вот такую схему предлагал:

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Штирлиц пишет:

faeton пишет:

роль делитля

В том то и дело , что нам не нужен делитель в токовой петле.

А вообще нужно смотреть даташиты датчиков . Там обычно все расписано и указано как подключать.

Скажем так.....
Действительно вроде-бы не нужен.
Ведь  у нас сигнал  - источник тока.
Делается это для того чтобы сопротивление линии не влияло на передачу сигнала.
И плюс низкое сопротивление нагрузки снижает проникновение помех через ёмкость от  соседних сигналов.
Но при обрыве цепи для прохождения этого тока на его выходе появися достаточно большое напряжение.
И когда мы подключим "на ходу" наш вход то в первый момент коммутации возможно
попадание этого напряжения ( а оно бывает и 20 и 30 Вольт) прямо на вход процессора.
Кратковременно, но возможно, пока тот источник тока не снизит
выходное напряжение в связи с уменьшением сопротивления нашей нагрузки.
Поэтому резистор действительно желателен, но он просто ограничитель тока коммутации.
А суммарное сопротивление этих резисторов вместе с проводами не должно быть больше
максимальное напряжение на выходде делённое на максимальный ток петли.
А лучше раза в два ниже, про запас...
 

Штирлиц
Штирлиц аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.06.2015

trembo пишет:

И когда мы подключим "на ходу" наш вход то в первый момент коммутации возможно
попадание этого напряжения ( а оно бывает и 20 и 30 Вольт) прямо на вход процессора.
Кратковременно, но возможно, пока тот источник тока не снизит
выходное напряжение в связи с уменьшением сопротивления нашей нагрузки.
Поэтому резистор действительно желателен, но он просто ограничитель тока коммутации.

 

Я ставлю после шунта резистор и стабилитрон как в пост 163 для  страховки от нежелательного перенапряжения по входу контроллера. И при таком подключении наименьшее влияние сопротивления линии на измерения. Я где-то давно про это читал , когда начинал применять датчики с 4-20мА. Ну это мое мнение. А так - хозяин-барин.

faeton
faeton аватар
Offline
Зарегистрирован: 21.03.2016

Штирлиц пишет:

trembo пишет:

И когда мы подключим "на ходу" наш вход то в первый момент коммутации возможно
попадание этого напряжения ( а оно бывает и 20 и 30 Вольт) прямо на вход процессора.
Кратковременно, но возможно, пока тот источник тока не снизит
выходное напряжение в связи с уменьшением сопротивления нашей нагрузки.
Поэтому резистор действительно желателен, но он просто ограничитель тока коммутации.

 

Я ставлю после шунта резистор и стабилитрон как в пост 163 для  страховки от нежелательного перенапряжения по входу контроллера. И при таком подключении наименьшее влияние сопротивления линии на измерения. Я где-то давно про это читал , когда начинал применять датчики с 4-20мА. Ну это мое мнение. А так - хозяин-барин.

В моём варианте высокой напряжение не только погасится верхним резистором, но ещё и поделится нижним, остаток съёт стабилитрон. Но, подумал, и понял: в моём варианте резисторы будут низкоомные и высокое напряженя придавит стабилитрон. В Вашем варианте стабилитрон не пострадает из-за большлго номинала резистора. А шунирующий резистор сгорит в обоих вариантах. :)

Aleksandr2000
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2015

А отчего бы не поступить надежнее? Ставим по входу инвертирующий усилитель на ОУ, и получаем на его выходе 5 вольт при нулевом токе на входе (или при 4 мА), а при 20 мА получаем на выходе 0. И сколько б не увеличивался ток, меньше нуля напряжения не будет. А по входу ОУ намного большие напряжения выдерживает, да и делители можно ставить посильнее... А уж в Ардуине с сигналом от 5 до 0 в можно делать абсолютно любые преобразования. Зато не будет никакого влияния на линейность от ограничивающих диодов-стабилитронов

zulus7512
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2015

Я дико извиняюсь (несовсем в тему, наверное)сдесь ссылка на промышленный контроллер  http://skbpa.ru/catalog/models/contr_obor/doc/re_tk84m1_n.pdf

схема подключения аналоговых датчиков. это не ардуино, конечно но ... (семен- инфинеон, в данной моделе, раньше были на АТ89 но схема была такая же. 

kainda
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2017

как раз в тему... подтверждение практикой, что это уже применяется...

интересная тема, на неделе температурный датчик 4-20 прикрутить попробую :)

ЗмейГорыныч
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2019

я так понимаю к этому датчику нужен отдельный блок питания. вобще интересный вопрос подняли хотел модернизировать гидравлический пресс для проверки и ремонта манометров

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ЗмейГорыныч пишет:

я так понимаю к этому датчику нужен отдельный блок питания. вобще интересный вопрос подняли хотел модернизировать гидравлический пресс для проверки и ремонта манометров

тема большая и старая, всю не читал... если просто подняли тему выше - ок. Если есть вопросы - пишите, что за датчик и по какой схеме его подключать собрались. 

ЗЫ заказал на работе домкрат, буду врезать в него датчик давления и измерять поднимаемый вес (рычаг второго рода)   :))))) 

-NMi-
Offline
Зарегистрирован: 20.08.2018

Темо очень даже огонь! Скоро придётся сделать датчик давления на "много" кг/см. Почитаю пока, что к чему.

Michal
Michal аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.04.2013

кому надо часть схемы китай-модуля XY-ITOV. Питание смещения +2.5В  берется с TL431(U3), которая вместе с преобразователем в отрицательное ICL7660S(U1) питается от LM317(U2).

Положение перемычек "+" =  замкнуто

Uout   J1   J2

3.3В    -     +

5В      +     +

10В    +     -

Michal
Michal аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.04.2013

кто ищет, того найдут. Нарыл схему на модуль ItoV с описанием https://www.programmersought.com/article/76836391602/