Jump to content

    
Sign in to follow this  
Nde

Аналоговая токовая петля 4-20 mA

Recommended Posts

Добрый день!

Была предпринята попытка организовать преобразование диапазона 0-30 V в 4-20 mA. Соотношение примерно 1V~0,54mA . Моделирование в AD показывает необходимый результат,в действительности при Vin>=21,5V ток устанавливается =15,5 mA. Просьба указать на ошибки и, по возможности, подсказать пути решения. Схему прилагаю.

post-75698-1361344289_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не изобретайте велосипед.

Используйте: Precision, Low Drift, 4mA to 20mA Two-Wire Transmitter например XTR100 от Burr-Brown / Texas Instruments.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А она полностью соответствует теории? У схемы действительно два питания +36 В и –36 В?

из +5 V формируются через 2 DC/DC.

 

Не изобретайте велосипед.

Используйте: Precision, Low Drift, 4mA to 20mA Two-Wire Transmitter например XTR100 от Burr-Brown / Texas Instruments.

Благодарю, берем на заметку.

Share this post


Link to post
Share on other sites
из +5 V формируются через 2 DC/DC.

М-да... А я-то надеялся, что будет не так серьёзно.

 

Вот цитата из официальной бумаги на применённую Вами деталь:

Current Output ... VO = ±28V ... ±15 mA

Как видите, она полностью соответствует реальности, а то, что ей не соответствует модель — рядовой случай.

 

Было бы лучше, если бы Вы описали, что за задача, потому что в общем случае она решается одним БП, обыкновенным низковольтным ОУ и транзистором.

Share this post


Link to post
Share on other sites
М-да... А я-то надеялся, что будет не так серьёзно.

 

Вот цитата из официальной бумаги на применённую Вами деталь:

 

Как видите, она полностью соответствует реальности, а то, что ей не соответствует модель — рядовой случай.

 

Было бы лучше, если бы Вы описали, что за задача, потому что в общем случае она решается одним БП, обыкновенным низковольтным ОУ и транзистором.

Без комментариев...благодарю. Задача: питание +5V (+27V опционально). преобразование диапазона 0-30V в 4-20mA. Снимать показания объекта на расстоянии. Сигнал аналоговый.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если в начальном варианте высокоомный буфер на входе и заземлённая нагрузка случайности, т.е. что вход допустимо сделать резистором и нагрузка гальванически развязана, тогда предложенный вариант вполне рабочий, и дополнительного БП к имеющимся +27 В не требуется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Здравствуйте! У меня задача разработать токовую петлю на дискретных компонентах. Со стороны приемника я хочу восстановить аналоговый сигнал передатчика. Но при симуляции моей схемы на стороне приемника получаются колебания сигнала. Не могу понять, где я ошибаюсь. Входной сигнал 1 В должен преобразоваться в 10 мА, затем я преобразую ток в напряжение(отрицательное) и инвертирую его.

Схема:

post-71268-1424422145_thumb.png

Осциллограмма: вход(источник сигнала) красным цветом, выход(нагрузка) - синим

post-71268-1424422194_thumb.png

Edited by arsinho

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тут желательно по частям схему промоделировать и найти источник колебаний. Частота 100 кГц может говорить о наличии задержки сигнала в какой-то цепи, в данном случае операционник в обратной связи надо получше изучить или заменить на другой, если частота колебаний изменится, то вывод однозначный - генерация обусловлена частотной характеристикой операционника, на какой-то частоте фаза сдвигается на 180 градусов, имеем положительную обратную связь и генератор в итоге. Попробуй на вход подать синусоиду или плавно изменяющийся сигнал, чтобы не возбудился паразитный генератор.

 

В одной из своих схем я убрал такие колебания установкой конденсатора на вход одного из операционников генератора.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Может, нужны еще какие-нибудь данные чтобы мне кто-то смог помочь? (проблему не решил за выходные)

На стороне передатчика сделайте источник тока на основе ОУ и Р-МОП транзистора. На стороне приемника преобразуйте ток в напряжение при помощи резистора, после поставьте повторитель или неинвертирующий усилитель на ОУ.

 

В вашей схеме инвертирующий вход ОУ U5А через резистор 10 Ом соединен в выходом ОУ U1А. Это криминал, так делать нельзя:

 

- Инвертирующий вход усилителя на идеальном ОУ имеет нулевое сопротивление. Таким образом, выход U1А работает на нагрузку 10 Ом, что явный перегруз. Теоретически, вкупе с U2A, должен получиться источник тока, которому сопротивление нагрузки должно быть пофигу. Однако LM124 очень медленные, а выход у них слабый. Пока отрабатывает обратная связь, выход U1A перегружен, что вносит нелинейность в ОС. Нелинейность в ОС - краеугольный камень возбудов.

 

- Инвертирующий вход ОУ, который заземлен накоротко, или через емкость, или через малое сопротивление (в вашем случае - посаженный через 10 Ом на выход ОУ, который пытается изобразить близкое к нулю выходное сопротивление, пока не отработала медленная ОС в схеме источника тока) - классический источник возбуда. Никогда не делайте этого. Теоретически корректная схема преобразователя ток-напряжение на инвертирующем ОУ на практике почти никогда не работает правильно, возбуждается. Чтобы задавить возбуждение, последовательно с инвертирующим входом надо добавить резистор ом 100 хотя бы, а также между инвертирующим входом U5A и его выходом добавить конденсатор, примерно 100 пФ. Учтите, что в реалии на входе преобразователя ток-напряжение висит длинный кабель, а это обычно несколько десятков или сотен пикофарад паразитной емкости на землю. Обычный резистор прекрасно преобразует ток в напряжение и никогда не возбуждается. Нефига пижонить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this