Перейти к содержанию
    

Фильтрация шумов тока в токовой петле на XTR111: нужно достичь примерно -3 dB @ 300Hz, и -40 dB @ 10kHz

Здравствуйте!

Использую XTR111. Все хорошо, кроме одного: у нее сильно растет уровень шума на частотах 10 кГц и выше, согласно Спецификации XTR111 :

 

image.png.2207310c10569476b723092daa5b0610.png

 

Это особенность внутренней работы чипа, убрать причину нельзя, можно только бороться с последствиями. Это немного обсуждалось на суппорте TI.

Делаю сенсор с токовым выходом, в идеале хочется задавить шум до нужного уровня шума сенсора, для этого нужно дополнительно давить где-то на 40 дБ на 10 кГц, но в то же время не испортить основной диапазон  частот, то есть давить не более 3 дБ на 300 Гц.

 

Нужен НЧ фильтр. Но источником является источник тока, и фильтр сводится к первому порядку, где R это нагрузочный резистор токовой петли. Но фильтр первого порядка не дает нужную мне крутизну АЧХ.

Что-то можно придумать?

Собственно условия:

- источник: XTR111, ток 4-20 мА

- потребитель: резистор 100-250 Ом

- Хочется поставить фильтр, чтобы давил не более -3 дБ @ 300 Hz и не менее -40 дБ @ 10кГц.

- падение напряжения для DC на этом фильтре: не более 2 В (то есть последовательное сопротивление по DC не более 100 Ом)

 

Может, есть какие-то финты при фильтрации токовых сигналов?

Или тут медицина бессильна и проще всего эту XTR111 заменить на что-то другое без таких шумов?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

16 часов назад, Ruslan1 сказал:

Делаю сенсор с токовым выходом

Если датчик аналоговый, то XTR избыточна, если цифровой, есть сразу ЦАП токовой петли.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, Plain said:

Если датчик аналоговый, то XTR избыточна, если цифровой, есть сразу ЦАП токовой петли.

Чем XTR так избыточна?

Вы имеете в виду, заменить схемой на операционнике? Нужно примерно такое как перечислено ниже:

1. напряжение питания : 12-40 V, униполярное.

2. преобразование напряжения 0.48-2.4V в ток 4-20 мА с  хорошей линейностью. Точность определяется единственным (точным) резистором, продстройка не требуется.

3. защита от перегрузки (ну скажем 30 мА)

4. цена не более USD 1.5 (как сейчас). Ну ладно, согласен на 3 доллара.

5. малое занимаемое место на плате (не более 1 см2 без учета выходного транзистора).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, Ruslan1 сказал:

Чем XTR так избыточна?

Передатчик интерфейса "токовая петля" является двухполюсником, дополнительное питание у него развязанное, а значит, ему не требуется подобный героизм с переносом сигнала наверх.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

23 minutes ago, Plain said:

Передатчик интерфейса "токовая петля" является двухполюсником, дополнительное питание у него развязанное, а значит, ему не требуется подобный героизм с переносом сигнала наверх.

развязанное от чего? какой героизм? Какой перенос? :)

Или я просто не понимаю что Вы имеете в виду, или Вы пытаетесть ответить на вопрос, который я не задавал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В интерфейсе стандарта "токовая петля" приёмник сигнала может быть под произвольным потенциалом; Вы же мастерите нечто под частный случай этого потенциала равному нулю, т.е. какой-то "просто токовый интерфейс", не имеющий отношения к стандартному, кроме такого же диапазона тока. Таким образом, проще передавать не ток, а исходное напряжение 0,48...2,4 В, без двойного преобразования.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

20 minutes ago, Plain said:

В интерфейсе стандарта "токовая петля" приёмник сигнала может быть под произвольным потенциалом; Вы же мастерите нечто под частный случай этого потенциала равному нулю, т.е. какой-то "просто токовый интерфейс", не имеющий отношения к стандартному, кроме такого же диапазона тока. Таким образом, проще передавать не ток, а исходное напряжение 0,48...2,4 В, без двойного преобразования.

Хм. Не понимаю на базе чего Вы сделали такие выводы и что такое "частный случай"? С каких пор сенсор 4-20мА, с внешним питанием по отдельному проводу(не через петлю) и с общим проводом для питания и для токовой петли, вдруг стал "частным случаем"? Судя по  количеству выпускаемых для этого "частного случая" микросхем токовых драйверов, этот путь использую не только я.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В рекламном буклете Вам придётся разместить предупреждение, что Ваш датчик не пригоден для систем сбора данных, предоставляющих питание петли, но вытекающим током входа, т.е. с эталоном сопротивления, подключённым к плюсу питания.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, Plain said:

В рекламном буклете Вам придётся разместить предупреждение, что Ваш датчик не пригоден для систем сбора данных, предоставляющих питание петли, но вытекающим током входа, т.е. с эталоном сопротивления, подключённым к плюсу питания. 

Спасибо, обязательно размещу эту информацию в спецификации сенсора. Хотя лично мне еще не попадались измерители тока с шунтом, подключенным не к GND измерителя, а к плюсу питания.

 

Предположим, что у меня токовая петля сама по себе и она отвязана от всего. Как это поможет решить проблему с фильтрацией имеющихся токовых шумов на выходе данной петли?  

Подозреваю, все это нужно, чтобы предложить мне решение на базе низковольного операционника вместо используемой сейчас высоковольной XTR ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Альтернативное решение Вы сразу сами себе предложили в первом сообщении темы, а пульсации тока фильтруются посредством CL — зеркально к фильтрам напряжения LC — точнее, RCL, потому что типовые передатчики петли не скомпенсированы для работы на КЗ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 hours ago, Plain said:

Альтернативное решение Вы сразу сами себе предложили в первом сообщении темы, а пульсации тока фильтруются посредством CL — зеркально к фильтрам напряжения LC — точнее, RCL, потому что типовые передатчики петли не скомпенсированы для работы на КЗ.

Воооооооот....   :)   Огромное спасибо за напоминание про существование в мире еще и индуктивностей!

добавил индуктивность- пошло значительно веселее, подавление на 10 кГц лучше на 10-15 дБ при адекватных значениях L (2-3 мГн)

(Красный- исходный RC фильтр, Черный и Зеленый- "RCLCR" для разных шунтов, 100 Ом и 250 Ом.)

Есть над чем подумать.

 

p1.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо за тему. У меня похожий случай. Могли бы вы назвать номиналы деталей в фильтре, на которых вы остановилтсь. Имеет смысл ставить активный фильтр 2-го порядка?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...