4/20mA akımı 0-3.3V veya 0-5V'a dönüştürmek

[elektroboard]

Merhabalar. 4-20ma'i 0-3.3 Volta lineer olarak dönüştürerek mikrodenetleyiici ile okumak istiyorum. Bu konuda nasıl bir devre kurmamı hangi opamp vb. elemanları kullanmamı tavsiye edersiniz?

 

[taydin]

4/20 sinyalleşmesi ile hiç işim olmadı, ama "convert 4/20 to digital coverter circuit" diye aratınca bir sürü devre şeması çıkıyor. Belli bir devre üzerinde gidersek çıkan sorunlarda yardımcı olabilirim. Kendim 4/20 ile uğraşmadığım için spesifik bir devre öneremeyeceğim.

 

[taydin]

Aslında basitçe şöyle birşey yapılabilir: 100 Ω direnç bağlarsın 4/20 çıkışı ile şase arasına. Sonra da direnç üzerindeki voltaja bir komparatör ile bakarsın. 4 mA de 0.4 V olacak direnç üzerinde, 20 mA de 2 V olacak. Eşik değerini 1.2 V yapıp komparatör ile bakarsan komparatör çıkışı dijital bir sinyal olacaktır.

 

[Endorfin35+]

 

[taydin]

17130 eklentisine bak

Bence komparatör veya en azından schmitt trigger buffer konması lazım. çünkü çıkış sinyali 0 - 5 V değil, 1 - 5 V oluyor.

 

[Endorfin35+]

Bence komparatör veya en azından schmitt trigger buffer konması lazım. çünkü çıkış sinyali 0 - 5 V değil, 1 - 5 V oluyor.

Dediğin doğru ama uygulamaya göre olmasa olur. Sadece adc tarafında %20 çözünürlük kaybı yaşanır.

 

[taydin]

Hmm ben sadece dijital olarak kodlandığını düşündüm. Eğer analog bilgi de taşınıyorsa bu 4/20 ile o zaman sadece direnç yeterli. Ama dijital bilgi taşırken lojik 0 ın 0 V a ne kadar yakınsa o kadar iyi olur, gürültüye dayanıklılığına arttırır.

 

[Endorfin35+]

Konu başlığında ki dijital kelimesi kafa karıştırıyor. 4-20 analog sinyaller için. 4-20 ile digital kodlama ben hiç görmedim.

Bazı cihazlarda 4-20 ve 0-20 input yazıyor. Bundan tahminim %20 kayıp bir çok durumda olabiliyor.

Sinyal mcu yerine başka bir devrede kullanılacak ise empedans uyumu için veya illa sıfır seviyesine indirilecek ise o zaman opamp eklenecek.

 

[taydin]

Bu mesajı başka konudan ben ayrı bir konuya taşıdım. Başlığı da ben atmıştım Soruyu soran uygun başlığı atsın o zaman.

 

[elektroboard]

Öncelikle bu kadar kısa sürede bu çok cevap yazarak destek olduğunuz için herkese teşekkür ederim.
Bir direnç ile akım ölçmek akla ilk gelen metod. Ancak orada farklı problemler çıkıyor. En temel problem seri üretimlerde ya da çok kanallı akım ölçümlerinde kalibrasyon sorunu, diğeri ise ki en büyük problem lineerliği tutturmak zor oluyor. MCU'dan kayanlı olsa gerek 4ma de aldığım bit sayısı ile 20ma aldığım bit sayısı doğru orantılı yani lineer olmuyor. Bu her ölçüm için pek çok problemin kaynağı oluyor.

 

[elektroboard]

İnternette çok fazla örnek devre var. Çoğu opamplı. Ama denemediğim için de bahsini ettiğim problemlere çözüm olur mu bilmiyorum.
Temel mantık 4-20ma akımı önce opamp ile gerilime dönüştürmek ve oradan da ADC entegreye uygulayıp dijital veri haline sokmak.

 

[elektroboard]

Satışı yapılan bazı devreler şu şekilde. Sizce iş görür mü?

https://www.hepsiburada.com/dfrobot-akim-voltaj-donusturucu-modul-gravity-pm-HBC000004RKQI

Diğer 4-20ma to Voltaj Çevirici Modül - 191,16 TL

Diğer 4-20ma to Voltaj Çevirici Modül ürününü ve Dc-Dc Converter-Voltaj Regülatörü kategorisindeki ürünlerin çeşitleri ve fiyatlarını görebilirsiniz.

www.kartalotomasyon.com.tr

 

[elektroboard]

Konu başlığında ki dijital kelimesi kafa karıştırıyor. 4-20 analog sinyaller için. 4-20 ile digital kodlama ben hiç görmedim.

Bazı cihazlarda 4-20 ve 0-20 input yazıyor. Bundan tahminim %20 kayıp bir çok durumda olabiliyor.

Sinyal mcu yerine başka bir devrede kullanılacak ise empedans uyumu için veya illa sıfır seviyesine indirilecek ise o zaman opamp eklenecek.

Haklısın başlığı yanlış attım. 4-20mA akım ile veri taşınmıyor. Sadece bir sensörün ölçtüğü değer mA cinsinde sinyale dönüştürülüyor. Bilindiği üzere 4-20mA endüstri de oldukça yaygın olarak kullanılan bir metod.

 

[taydin]

Haklısın başlığı yanlış attım

Başlığı sen atmadın, mesajını ayrı bir konuya taşırken ben attım Ama şimdi düzeltebilirsin.

Kalibrasyon sorunu neden çıkacak anlamadım. Gelen akımın aralığı belli. Eğer örneğin %1 lik direnç kullanırsan akımı voltaja çevirmek için, hata oranın da %1 lerde olacak. Ama eğer sensör kalibrasyonundan bahsediyorsan, ve bu gerekli ise, onu her türlü devrede zaten yapman lazım.

ADC lineerlik hataları son derece küçüktür. Çok yüksek çözünürlük ve doğruluk gerektiren bir uygulamada bunlar önemli olur diye düşünüyorum.

 

[Endorfin35+]

4ma de aldığım bit sayısı ile 20ma aldığım bit sayısı doğru orantılı yani lineer olmuyor. Bu her ölçüm için pek çok problemin kaynağı oluyor.

Bu söylediğin ohm kanuna ile uyuşmuyor. Buradaki durumdan emin olmak lazım. Ampermetre ile gerçekten 4ma veya 20ma var mı bakmakta fayda var.

 

[Endorfin35+]

Haklısın başlığı yanlış attım. 4-20mA akım ile veri taşınmıyor. Sadece bir sensörün ölçtüğü değer mA cinsinde sinyale dönüştürülüyor. Bilindiği üzere 4-20mA endüstri de oldukça yaygın olarak kullanılan bir metod.

4-20ma nin 0-10V a göre avantajı nedir? Gürültü konusunda daha mı başarılı? Ben 4-20 yi sadece genel bilgiye sahibim. Hiç kullanmadım. Karşıma hep 0-10 çıkıyor.

 

[elektroboard]

4-20ma nin 0-10V a göre avantajı nedir? Gürültü konusunda daha mı başarılı? Ben 4-20 yi sadece genel bilgiye sahibim. Hiç kullanmadım. Karşıma hep 0-10 çıkıyor.

Aslında ikisi de kullanılıyor. Sensör okuyan endüstriyel cihazlarda hem 4-20mA hem de 0-10Volt okuyabilen girişlerin olduğunu görüyoruz. 4mA altındaki akımlarda hattaki gürültü seviyesi 0-4mA aralığında olduğu düşünülerek tasarımlar genelde 4-20mA arasında yapılıyor. Ve bu bir sektör standardı.

 

[elektroboard]

Bu söylediğin ohm kanuna ile uyuşmuyor. Buradaki durumdan emin olmak lazım. Ampermetre ile gerçekten 4ma veya 20ma var mı bakmakta fayda var.

Evet sensörler gerçekten 4-20mA akımı veriyor. O taraf da bir sıkıntı yok. Eğer vaktiniz varsa benim söylediğim problemi analog girişe bir pot bağlayarak görebilirsiniz.

 

[elektroboard]

Başlığı sen atmadın, mesajını ayrı bir konuya taşırken ben attım Ama şimdi düzeltebilirsin.

Kalibrasyon sorunu neden çıkacak anlamadım. Gelen akımın aralığı belli. Eğer örneğin %1 lik direnç kullanırsan akımı voltaja çevirmek için, hata oranın da %1 lerde olacak. Ama eğer sensör kalibrasyonundan bahsediyorsan, ve bu gerekli ise, onu her türlü devrede zaten yapman lazım.

ADC lineerlik hataları son derece küçüktür. Çok yüksek çözünürlük ve doğruluk gerektiren bir uygulamada bunlar önemli olur diye düşünüyorum.

Ben akımı 150ohm luk bir direnç üzerinden MCU'nun analog girişine uygulayarak ölçüyorum. Ancak inanması belki zor ama (bu sıkıntıyla ilgili pek çok yazı internette var) MCU'nun ADC'si lineer dönüşüm yapamıyor. Kalibrasyon dan kastım ise: Dirençler arasındaki farklılıkları en aza indirebilmek adına mümkün olduğunca tolerans kayıplarını yok etmek. Ancak lineer olarak akımı okuyabilirsem buna çok ihtiyaç kalmayacaktır. Yukarda eklediğim devrelere bakıldığında ikinci devrede iki adet trimpot görünüyor. Bu amaçla konulmuş olduğunu düşünüyorum.

 

[Endorfin35+]

Evet sensörler gerçekten 4-20mA akımı veriyor. O taraf da bir sıkıntı yok. Eğer vaktiniz varsa benim söylediğim problemi analog girişe bir pot bağlayarak görebilirsiniz.

Yanlış anlamadıysam mcu lineer ölçmediği sürece hangi devreyi dönüştürücüyü kullanırsan kullan istediğin sonucu alamazsın.

Potun tam lineer olduğunu ve adc çözünürlüğünün 500 olduğunu varsayarsak,

Diyorsunki adc girişine 5v verdiğimde 500 okuyorum ama 1v verdiğimde 100 okuyamıyorum diyorsun. Durum böyle mi?