Преобразование токовой петли 4-20 мА в напряжение 0-5В.

@hommirht · Регистрация: 15.03.2011

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте! Появился вопросец, касательно работы с токовой петлей. Есть у меня пара датчиков, которые работают по этому протоколу, вот задумал собрать простенькое устройство, что бы на дисплейчик выводились данные о текущем сигнале. Решил я использовать ацп на борту attiny26 и собственно появился вопрос, как грамотно преобразовать сигнал в 0-5В. Самым простым вариантом было бы запользовать какую-нибудь специальную микросхему, аля RCV420, но найти ее оказалось не просто, да и дорого и опять же хочется самому сделать. Так вот, может кто поделиться схемой или хотя бы алгоритмом на словах?

@buy · 29.10.2011, 17:24

http://iosyitistromyss.ru/izmeritelnye-cepi.html

@hommirht · 30.10.2011, 12:04

Сообщение от buy

http://iosyitistromyss.ru/izmeritelnye-cepi.html

Благодарю! А то как-то не заметил эту стать.

Таким образом получается что-то вроде того:
<Изображение удалено>?

И еще вопрос, какой посоветуете операционник? Я вот нагуглил max4165, простенький одноканальный, rail-to-rail, но найти в городе не получилось, может есть какие более распространенные?

@IT_Exp · 30.10.2011, 12:09

да зачем операционник-то? резистора R1 хватит, можете взять подстроечный - если лень подбирать

@hommirht · 30.10.2011, 12:25

Сообщение от Johmmy0007

да зачем операционник-то? резистора R1 хватит, можете взять подстроечный - если лень подбирать

Хотел что бы четко от 0 до 5 В получить на выходе. У меня сейчас уже собрана схемка, где только R1, получается при R1=250, имеем от 1 до 5 В, не хочется целый вольт терять, а то измеряемая величина довольно сильно может меняться. Или все-таки забить и оставить схему с резистором?
Вообще, впоследствии, хотел еще запользовать внешний 12битный ацп, так как измеряемая величина тоже имеет разрешение 12 бит. В таком случае уже стоит городить операционник или нет?

@IT_Exp · 30.10.2011, 12:31

Я бы - точно забил. К тому же многие АЦП имеют дифференциальные входы (в меге 16, например), т.е. на один вход подаёте смещение (1в в вашем случае) на второй - измеряемое напряжение. АЦП сам всё учтёт. К тому же если вы хотите измерять точно - зачем вносить ещё погрешности ОУ и стабилитрона?

@hommirht · 30.10.2011, 13:06

Сообщение от Johmmy0007

К тому же если вы хотите измерять точно - зачем вносить ещё погрешности ОУ и стабилитрона?

Видимо, незачем.

Тогда, получается как-то так:

<Изображение удалено>

<Изображение удалено>

@IT_Exp · 30.10.2011, 13:08

ну только второй вход не так, конечно- лучше высокоомный делитель c vref

@hommirht · 30.10.2011, 13:18

Сообщение от Johmmy0007

ну только второй вход не так, конечно- лучше высокоомный делитель c vref

Понял, спасибо большое за помощь! Очень выручили!

<Изображение удалено>

@riptyti · 30.10.2011, 14:02

>>имеем от 1 до 5 В, не хочется целый вольт терять
Во многих АЦП есть диф.режим (напр. в Атмега) - на отрицательный вход подается смещение с ШИМа (после RC цепочки). А может и этого не нужно (хватит и резистора) - просчитайте нужный диапазон и дискретность АЦП,

@hommirht · 30.10.2011, 17:00

Сообщение от riptyti

Во многих АЦП есть диф.режим (напр. в Атмега) - на отрицательный вход подается смещение с ШИМа (после RC цепочки). А может и этого не нужно (хватит и резистора) - просчитайте нужный диапазон и дискретность АЦП

Подстроечником на 4.7к сейчас на макетке четко, на сколько может сказать мой тестер, 1.000В заимел. Так что, должно и резистора хватить.

@Kosym · 01.11.2011, 08:23

Сообщение от hommyrht

Сообщение от riptyti

Так что, должно и резистора хватить.

Значения плавать будут, ТКС никто не отменял

@kotvimott · 01.11.2011, 14:12

Вообще-то потеря вольта дает очень важную возможность определить обрыв датчика, так что стоит задуматься, может потеря разрядности оправдана?

@hommirht · 01.11.2011, 23:51

Сообщение от kotvimott

Вообще-то потеря вольта дает очень важную возможность определить обрыв датчика, так что стоит задуматься, может потеря разрядности оправдана?

Приборчик для проверки датчиков, еще не введенных в эксплуатацию, посмотреть предельные значения, линейность показаний, так что, думаю можно пренебречь информацией о обрыве линии.

Сообщение от Kosym

Значения плавать будут, ТКС никто не отменял

А где можно надыбать ТКС подстроечников всяких разных? В википедии есть для обычных выводных резюков, максимальный ткс там 100, по нему если смотреть, то с 4.7к по 47Ом на градус может набегать.

@Yptosh · 01.11.2011, 23:54

Сообщение от hommyrht

Здравствуйте! Появился вопросец, касательно работы с токовой петлей. Есть у меня пара датчиков, которые работают по этому протоколу, вот задумал собрать простенькое устройство, что бы на дисплейчик выводились данные о текущем сигнале. Решил я использовать ацп на борту attiny26 и собственно появился вопрос, как грамотно преобразовать сигнал в 0-5В. Самым простым вариантом было бы запользовать какую-нибудь специальную микросхему, аля RCV420, но найти ее оказалось не просто, да и дорого и опять же хочется самому сделать. Так вот, может кто поделиться схемой или хотя бы алгоритмом на словах?

Не понял, что за протокол, посмотри микросхему HCPL-7800 гальванически развязанный преобразователь ток напряжение. Сам пользовался для датчика тока
для небольшого привода.

@hommirht · 02.11.2011, 00:10

Сообщение от Yptosh

Не понял, что за протокол

Аналоговая токовая петля. Измеряемое значение пропорционально выходящему токовому сигналу.

Сообщение от Yptosh

посмотри микросхему HCPL-7800 гальванически развязанный преобразователь ток напряжение. Сам пользовался для датчика тока для небольшого привода.

Спасибо, посмотрим-с.

@thiKyttir · 20.05.2013, 18:11

Здравствуйте.
Требуется то же самое, что и в данном топике, но с гальванической развязкой. Кто знает - поделитесь пожалуйста информацией.
Имеется 12 датчиков, работающих по токовой петле 4-20мА. Динные с них нужно подать на АЦП. Провода довольно длинные.

@Гарнист · 20.05.2013, 20:08

Поищите в яндыксе "изолирующий усилитель"

@thiKyttir · 21.05.2013, 13:23

Сообщение от Гарнист

Поищите в яндыксе "изолирующий усилитель"

Спасибо за ответ. Я смотрел подобное на примере AMC1200
Просто питать ее входной каскад - надо развязать питание (что не дешево) - а таких каналов будет 12. Я вот не знаю, будет ли стабильно работать, если за питать ее как то от петли со стабилитроном например на 5 вольт, тогда получится не так дорого?

@Гарнист · 21.05.2013, 16:40

Дорого - это если брать модульные dc-dc? А если сделать самодельный? Кольцо, и несколько обмоток - первичка и сколько надо вторичек. На каждый канал диод и конденсатор. IMHO недорого.
И так ли необходимо отвязывать все каналы друг от друга?

@thiKyttir 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.03.2013 Сообщений: 92
	21.05.2013, 13:23	19
	Сообщение от Гарнист Поищите в яндыксе "изолирующий усилитель" Спасибо за ответ. Я смотрел подобное на примере AMC1200 Просто питать ее входной каскад - надо развязать питание (что не дешево) - а таких каналов будет 12. Я вот не знаю, будет ли стабильно работать, если за питать ее как то от петли со стабилитроном например на 5 вольт, тогда получится не так дорого? 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
		1
	Преобразование токовой петли 4-20 мА в напряжение 0-5В. 29.10.2011, 16:59. Показов 44042. Ответов 46 Метки нет (Все метки) Здравствуйте! Появился вопросец, касательно работы с токовой петлей. Есть у меня пара датчиков, которые работают по этому протоколу, вот задумал собрать простенькое устройство, что бы на дисплейчик выводились данные о текущем сигнале. Решил я использовать ацп на борту attiny26 и собственно появился вопрос, как грамотно преобразовать сигнал в 0-5В. Самым простым вариантом было бы запользовать какую-нибудь специальную микросхему, аля RCV420, но найти ее оказалось не просто, да и дорого и опять же хочется самому сделать. Так вот, может кто поделиться схемой или хотя бы алгоритмом на словах? 0

@buy 4 / 4 / 0 Регистрация: 12.03.2013 Сообщений: 24
	29.10.2011, 17:24	2
	http://iosyitistromyss.ru/izmeritelnye-cepi.html 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	30.10.2011, 12:04	3
	Сообщение от buy http://iosyitistromyss.ru/izmeritelnye-cepi.html Благодарю! А то как-то не заметил эту стать. Таким образом получается что-то вроде того: <Изображение удалено>? И еще вопрос, какой посоветуете операционник? Я вот нагуглил max4165, простенький одноканальный, rail-to-rail, но найти в городе не получилось, может есть какие более распространенные? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	30.10.2011, 12:09	4
	да зачем операционник-то? резистора R1 хватит, можете взять подстроечный - если лень подбирать 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	30.10.2011, 12:25	5
	Сообщение от Johmmy0007 да зачем операционник-то? резистора R1 хватит, можете взять подстроечный - если лень подбирать Хотел что бы четко от 0 до 5 В получить на выходе. У меня сейчас уже собрана схемка, где только R1, получается при R1=250, имеем от 1 до 5 В, не хочется целый вольт терять, а то измеряемая величина довольно сильно может меняться. Или все-таки забить и оставить схему с резистором? Вообще, впоследствии, хотел еще запользовать внешний 12битный ацп, так как измеряемая величина тоже имеет разрешение 12 бит. В таком случае уже стоит городить операционник или нет? 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	30.10.2011, 12:31	6
	Я бы - точно забил. К тому же многие АЦП имеют дифференциальные входы (в меге 16, например), т.е. на один вход подаёте смещение (1в в вашем случае) на второй - измеряемое напряжение. АЦП сам всё учтёт. К тому же если вы хотите измерять точно - зачем вносить ещё погрешности ОУ и стабилитрона? 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	30.10.2011, 13:06	7
	Сообщение от Johmmy0007 К тому же если вы хотите измерять точно - зачем вносить ещё погрешности ОУ и стабилитрона? Видимо, незачем. Тогда, получается как-то так: <Изображение удалено> <Изображение удалено> 0

@IT_Exp MCSD: APP BUILDER 8794 / 1073 / 104 Регистрация: 17.06.2006 Сообщений: 12,602
	30.10.2011, 13:08	8
	ну только второй вход не так, конечно- лучше высокоомный делитель c vref 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	30.10.2011, 13:18	9
	Сообщение от Johmmy0007 ну только второй вход не так, конечно- лучше высокоомный делитель c vref Понял, спасибо большое за помощь! Очень выручили! <Изображение удалено> 0

@riptyti 0 / 0 / 0 Регистрация: 06.08.2011 Сообщений: 532
	30.10.2011, 14:02	10
	>>имеем от 1 до 5 В, не хочется целый вольт терять Во многих АЦП есть диф.режим (напр. в Атмега) - на отрицательный вход подается смещение с ШИМа (после RC цепочки). А может и этого не нужно (хватит и резистора) - просчитайте нужный диапазон и дискретность АЦП, 0

	21.05.2013, 16:40

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	30.10.2011, 17:00	11
	Сообщение от riptyti Во многих АЦП есть диф.режим (напр. в Атмега) - на отрицательный вход подается смещение с ШИМа (после RC цепочки). А может и этого не нужно (хватит и резистора) - просчитайте нужный диапазон и дискретность АЦП Подстроечником на 4.7к сейчас на макетке четко, на сколько может сказать мой тестер, 1.000В заимел. Так что, должно и резистора хватить. 0

@Kosym 0 / 0 / 0 Регистрация: 26.04.2010 Сообщений: 801
	01.11.2011, 08:23	12
	Сообщение от hommyrht Сообщение от riptyti Так что, должно и резистора хватить. Значения плавать будут, ТКС никто не отменял 0

@kotvimott 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.12.2010 Сообщений: 77
	01.11.2011, 14:12	13
	Вообще-то потеря вольта дает очень важную возможность определить обрыв датчика, так что стоит задуматься, может потеря разрядности оправдана? 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	01.11.2011, 23:51	14
	Сообщение от kotvimott Вообще-то потеря вольта дает очень важную возможность определить обрыв датчика, так что стоит задуматься, может потеря разрядности оправдана? Приборчик для проверки датчиков, еще не введенных в эксплуатацию, посмотреть предельные значения, линейность показаний, так что, думаю можно пренебречь информацией о обрыве линии. Сообщение от Kosym Значения плавать будут, ТКС никто не отменял А где можно надыбать ТКС подстроечников всяких разных? В википедии есть для обычных выводных резюков, максимальный ткс там 100, по нему если смотреть, то с 4.7к по 47Ом на градус может набегать. 0

@Yptosh 0 / 0 / 0 Регистрация: 26.10.2011 Сообщений: 30
	01.11.2011, 23:54	15
	Сообщение от hommyrht Здравствуйте! Появился вопросец, касательно работы с токовой петлей. Есть у меня пара датчиков, которые работают по этому протоколу, вот задумал собрать простенькое устройство, что бы на дисплейчик выводились данные о текущем сигнале. Решил я использовать ацп на борту attiny26 и собственно появился вопрос, как грамотно преобразовать сигнал в 0-5В. Самым простым вариантом было бы запользовать какую-нибудь специальную микросхему, аля RCV420, но найти ее оказалось не просто, да и дорого и опять же хочется самому сделать. Так вот, может кто поделиться схемой или хотя бы алгоритмом на словах? Не понял, что за протокол, посмотри микросхему HCPL-7800 гальванически развязанный преобразователь ток напряжение. Сам пользовался для датчика тока для небольшого привода. 0

@hommirht 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.03.2011 Сообщений: 39
	02.11.2011, 00:10	16
	Сообщение от Yptosh Не понял, что за протокол Аналоговая токовая петля. Измеряемое значение пропорционально выходящему токовому сигналу. Сообщение от Yptosh посмотри микросхему HCPL-7800 гальванически развязанный преобразователь ток напряжение. Сам пользовался для датчика тока для небольшого привода. Спасибо, посмотрим-с. 0

@thiKyttir 0 / 0 / 0 Регистрация: 23.03.2013 Сообщений: 92
	20.05.2013, 18:11	17
	Здравствуйте. Требуется то же самое, что и в данном топике, но с гальванической развязкой. Кто знает - поделитесь пожалуйста информацией. Имеется 12 датчиков, работающих по токовой петле 4-20мА. Динные с них нужно подать на АЦП. Провода довольно длинные. 0

@Гарнист 0 / 0 / 0 Регистрация: 22.01.2010 Сообщений: 3,496
	20.05.2013, 20:08	18
	Поищите в яндыксе "изолирующий усилитель" 0