OSVLD 6 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post Добрый день, коллеги! Так сложилось, что к моему измерительному блоку должны подключаться 16 различных датчиков по токовой петле 4-20. Проблема в том, что многие из этих датчиков должны еще одновременно подключаться к другим измерительным блокам, для дублирования и резервирования, т.е. по идее, каждый входной канал должен быть изолирован отдельно, групповая изоляция на все каналы тут не подходит. И вроде бы я понимаю, что есть классическое решение (токоизмерительный резистор-нормирующий усилитель-ацп-опторазвязка по цифре и все это запитать от изолированного dcdc), но как то это выглядит громоздко, дорого и неизящно на 16 каналов то... А в голову ничего не приходит. Может кто поделится идеями? Ведь задача то стандартная по идее, хотя для меня и в новинку, но неужели нет каких то красивых решений в железе или схемотехнически? Заранее признателен. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
HardEgor 153 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post 14 минут назад, OSVLD сказал: Так сложилось, что к моему измерительному блоку должны подключаться 16 различных датчиков по токовой петле 4-20. Первый вопрос какая точность требует? Какой температурный диапазон? А то может быть можно обойтись трёхдиодными оптронами? Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
OSVLD 6 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post В 04.04.2025 в 13:27, HardEgor сказал: Первый вопрос какая точность требует? Какой температурный диапазон? А то может быть можно обойтись трёхдиодными оптронами? Точность нужна приличная, 0,1%, температурный диапазон -10...+50 Мне тоже приходила в голову мысль изолировать по аналоговой стороне, чем то типа HCNR200 и уже потом оцифровывать многоканальной АЦП, но не знаю впишусь ли по точности в таком температурном диапазоне. Плюс от самой петли не запитаешся все равно - не хочется рисковать и не уложиться в 4 ма. А если все равно придется делать изолированное питание - то как то уже и выгоды особой не чувствуется... Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
Plain 374 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post Надо начинать с датчиков, какие у них типы выходов. И петля по определению изолированный и дорогой интерфейс, ничего группового быть не может. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
OSVLD 6 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 (edited) · Report post В 04.04.2025 в 14:02, Plain сказал: Надо начинать с датчиков, какие у них типы выходов. И петля по определению изолированный и дорогой интерфейс, ничего группового быть не может. Про датчики мне известно только то, что они питаются от +24В измеряют температуру в диапазоне от -50 до +150% с точностью до 0,1 градуса, выход токовая петля 4-20 мА. Ну и соответственно от меня требуется все это принять, не потеряв и при этом не мешая эту же петлю принимать и другим блокам. Заказал пока изолирующий усилитель CA-IS1200, через пару дней как придет - попытаюсь его приспособить, погонять по характеристикам. Хотя чуйка подсказывает, что придется все таки делать "дорого-богато" через отдельное АЦП на каждый канал. Edited April 4, 2025 by OSVLD Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
Plain 374 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post 2 минуты назад, OSVLD сказал: петля 4-20 мА ... от меня требуется все это принять Тогда 16 шт. изолированных АЦП. 5 минут назад, OSVLD сказал: при этом не мешая эту же петлю принимать и другим блокам Если речь об исключении потерь напряжения петли, входы у тех 16 шт. АЦП должны быть виртуальным нулём. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
Plain 374 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post 38 минут назад, OSVLD сказал: изолирующий усилитель CA-IS1200 Это буквально усилитель, 0,4% погрешность смещения, 0,5% усиления. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
HardEgor 153 April 4, 2025 Posted April 4, 2025 · Report post 2 часа назад, OSVLD сказал: Про датчики мне известно только то, что они питаются от +24В измеряют температуру в диапазоне от -50 до +150% с точностью до 0,1 градуса, выход токовая петля 4-20 мА. А обязательно всё это делать с нуля? Не проще взять готовые изоляторы токовой петли например https://www.contravt.ru/products/normiruyushchie-preobrazovateli/npsi-200-grtp-moduli-galvanicheskoy-razvyazki-tokovoy-petli/ А дальше только свой АЦП и всё. Хотя они тоже 0.1% обещают https://www.contravt.ru/upload/iblock/3a0/joju3t8ja96870z0di7eaz8b3xf9xgr2/ПИМФ.422189.012.200 ПС Сv5.2.pdf А вот эти обещают 0.05% https://eni-bbmv.ru/images/katalog/product/102/TO_ENI-3000.pdf Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
OSVLD 6 April 6, 2025 Posted April 6, 2025 · Report post В 04.04.2025 в 16:34, HardEgor сказал: А обязательно всё это делать с нуля? Не проще взять готовые изоляторы токовой петли например https://www.contravt.ru/products/normiruyushchie-preobrazovateli/npsi-200-grtp-moduli-galvanicheskoy-razvyazki-tokovoy-petli/ А дальше только свой АЦП и всё. Хотя они тоже 0.1% обещают https://www.contravt.ru/upload/iblock/3a0/joju3t8ja96870z0di7eaz8b3xf9xgr2/ПИМФ.422189.012.200 ПС Сv5.2.pdf А вот эти обещают 0.05% https://eni-bbmv.ru/images/katalog/product/102/TO_ENI-3000.pdf Не, внешние устройства не вариант. Пока за основу рассматриваю вариант по классике - усилитель, ацп и через опторазвязку SPI в контроллер и так 16 раз... Правда есть еще вариант - усилитель, преобразователь напряжения в частоту типа XL331 и через оптопару в контроллер - он эту частоту посчитает. При таком подходе вроде бы получается некая экономия на отпторазвязке и XL331 вроде бы подешевле ацп выходит. Правда так никогда не делал и какие проблемы могут вылезти не представляю. Вот думаю, считаю... )) Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
Plain 374 April 6, 2025 Posted April 6, 2025 · Report post LM331 никак не способна на 0,1%, иначе бы она была в каждом первом приборе. Или это имеется в виду нелинейность? Аналоговым способом можно сделать, например, передавая сжатый динамический диапазон 1...2 мА диодным оптроном и разделив время с калибратором — 6N136, генератор на 74LVC1G14, делитель на 74LVC1G80, пара мультиплексоров 74LVC1G3157, пара ОУ на LM358, эталон сопротивления, эталон напряжения, а на приёмной стороне 16-канальный мультиплексор и один трансимпедансный усилитель — АЦП соответственно будет принимать последовательно перебираемые напряжения входа, опорного и нуля, из чего каждый раз вычислять коэффициенты уравнения прямой: y=ax+b. 16-канальное питание практически можно сделать на одном трансформаторе — 16 одновитковых вторичных обмоток проводом в соответствующей требованиям изоляции, далее двухполупериодные удвоители на паре BAT54, генератор и делитель в таком случае не нужны. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
tonyk_av 74 April 7, 2025 Posted April 7, 2025 · Report post 21 hours ago, OSVLD said: Пока за основу рассматриваю вариант по классике - усилитель, ацп и через опторазвязку SPI в контроллер и так 16 раз... А вот такая картинка не намекает обдумать другой вариант решения? Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
OSVLD 6 April 7, 2025 Posted April 7, 2025 · Report post В 07.04.2025 в 11:46, tonyk_av сказал: А вот такая картинка не намекает обдумать другой вариант решения? Я думал про мудьтиплексирование каналов, но как тут обеспечить изоляцию каналов друг от друга? Делать входной коммутатор на реле? Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
HardEgor 153 April 7, 2025 Posted April 7, 2025 · Report post 10 минут назад, OSVLD сказал: Я думал про мудьтиплексирование каналов, но как тут обеспечить изоляцию каналов друг от друга? Делать входной коммутатор на реле? Повешали вы на себя бесконечный геморрой со всеми такими вопросами) Лучше делайте с готовыми блоками. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
tonyk_av 74 April 7, 2025 Posted April 7, 2025 · Report post 2 hours ago, OSVLD said: Делать входной коммутатор на реле? Да. SSR. Ну или продолжайте лепить многоканальные измерители по старинке. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
Priest_89 27 April 8, 2025 Posted April 8, 2025 · Report post On 4/4/2025 at 3:10 PM, OSVLD said: громоздко, дорого и неизящно на 16 каналов то... Зато универсально и предсказуемо. А что дорого - так заказчик платит ведь? Это ж явно не бытовой ширпотреб. Quote Share this post Link to post Share on other sites More sharing options...
