Hallo, ich brauche für ein Projekt einen 4-20mA Eingang. Da kommt ein Sensor dran der diese Schnittstelle hat. So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V. Eigentlich habe ich nur 5V aus meinem Netzteil, daraus mache ich dann 3,3V für den Prozessor und den anderen Bauteilen. Nun wie macht man diesen Eingang? Peter
Drück die mal klarer aus! Für den Fall, dass du einen Strom mit einen AVR messen willst: Das geht nicht direkt. Du kannst mit dem A/D Wandler nur Spannungen messen. Was du also tun musst, ist den Spannungsabfall über einem dir bekannten Widerstand messen. Das ohmsche Gesetz hilft dir dann weiter.
4-20mA an einem Widerstand fliessen lassen und Spannung ueber ADC messen.
TM schrieb: > 4-20mA an einem Widerstand fliessen lassen Irgendwo steht bei Deinem Sensor etwas von maximaler Bürde: bitte beachten!
Peter schrieb: > Hallo, > > ich brauche für ein Projekt einen 4-20mA Eingang. > Da kommt ein Sensor dran der diese Schnittstelle hat. > > So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V. > Eigentlich habe ich nur 5V aus meinem Netzteil, daraus mache ich dann > 3,3V für den Prozessor und den anderen Bauteilen. > > Nun wie macht man diesen Eingang? > > Peter Hast du deinen Beitrag vor dem Absenden eigentlich mal gelesen? Da ist absolut 0 verwertbare Info drin. Laut dem ersten Absatz willst du den Eingang des Sensors an den Eingang des "Projekts" anschließen. Sinn? Dann brauchst du 24V. Weil du die nicht hast, sondern nur 5V machst du dir aus den 5V lieber 3.3V, denn das ist ja weniger als 24V und... moment... hä? Einen Eingang kann man z.B. machen, indem man ein Loch in eine Mauer schlägt. Oder eine Türe öffnet. Du solltest vielleicht erstmal ganz klar und präzise formulieren, was du an Material vor dir liegen hast, was deine Rahmenbedingungen sind und was du machen willst. Gruß, Daniel
Wenn dein Sensor eine eigene Spannungsversorgung hat, reicht es wie folgt vorzugehen: Bei alten Schreibern wird ein hochgenauer 50 Ohm Widerstand genommen, daraus ergibt sich dann eine Spannung von 0,2-1V. Bei einer Bürde von 200 Ohm würdest du z.B. auf 0,8-4V kommen. Die eine Seite des Widerstandes kommt auf Masse, genauso wie der Minus des Einheitssignals und die andere Seite des Widerstandes kommt an den ADC und den Plus des Einheitssignals. Mehr ist das nicht. Da der ADC einen hohen Eingangswiderstand ist, muss man auch keinen Impedanzwandler verwenden. Hat der Sensor keine eigene Spannungsversorgung, sondern versorgt sich über das Einheitssignal, muss z.B. mit einem Operationsverstärker gearbeitet werden. Grüße, Carsten
@ Peter (Gast) >So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V. Nein. Nur soviel, wie dein Sensor braucht. Das kann zwischen 1-24V alles sein. Plus den Spannungsabfall über deinem Messwiderstand. Siehe unten. >Nun wie macht man diesen Eingang? + vom Sensor geht an deine V+ (1-24V, je nach Sensor, aus 5V per DCDC Wandler erzeugt). - vom Sensor geht an Widerstand Widerstand gegen GND. Der 4-20mA fließt somit durch deinen Widerstand und erzeugt einen Spannungsabfall, den kann man mit dem ADC im uC messen. Bissel EMV-Schutz sollte man auch noch machen. MFG Falk
@ Daniel H. Wenn jemand absolut keine Ahnung hat von dieser Materie hat sollte er lieber schweigen. Alle Anderen haben mir schon weiter geholfen. Es sind logischerweise passive Sensoren, sonst hätte ich das nie mit den 24V erwähnt. Also ich muss die Spannung liefern! Peter
Peter schrieb: > @ Daniel H. > Wenn jemand absolut keine Ahnung hat von dieser Materie hat sollte er > lieber schweigen. Was willst du denn? Wenn du dein Problem nicht gescheit beschreibst ist das dein Problem, von DIR lass ich mich deswegen garantiert nicht ansaugen, schon gar nicht, wenn du hier anonym postest :D
Peter schrieb: > Es sind logischerweise passive Sensoren, sonst hätte ich das nie mit den > 24V erwähnt. Also ich muss die Spannung liefern! Da musst du, wie Daniel schon schreibt, etwas mehr Info liefern. otfalls hilft ein Link aufs Datenblatt des Sensors. Gruss Harald
@ Peter (Gast)
>Es sind logischerweise passive Sensoren,
Jain, sie sind, wie alle 4-20mA Sensoren, auf eine exteren Speisung
angewiesen. Aber im Sensor ist ne Menge aktives Zeug drin, oft ein uC.
Peter schrieb: > So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V. Das sollte ganz genau im Datenblatt zu Deinem Sensor stehen. Meistens vertragen die einen weiten Bereich. Es kann gut sein, daß sie schon ab 12V oder 5V laufen. Peter
Also bis 24v sollten die laufen. Vergewisser dich da aber nochmal lieber. Du kannst den Sensor an 24V anschließen und dann eine Strommessung machen, in dem du im einfachsten Fall wieder einen Widerstand von 50 oder 400 Ohm nimmst. Und die an dem abfallende Spannung misst. Die Bürde, also der Gesamtwiderstand darf aber nicht zu hoch werden (Rmax = Ub/20mA). Grüße Carsten
Was für ein Sensor angeschlossen wird ist noch nicht bekannt. Aber da er die 4-20mA Schnittstelle haben soll muss ich halt den entsprechenden Eingang bauen. Für einen Sensor habe ich einige IC's gefunden. Aber für den sogenannten Master habe ich nichts gesehen oder ich überlese das ständig. Um das selber zubauen dachte ich der Sensor macht die Strom Einstellung und ich muss nur entsprechend Spannung (24V) liefern können und dann den Strom messen der gezogen wird. Was ja nicht so schwer wäre. Peter
Peter schrieb: > Was für ein Sensor angeschlossen wird ist noch nicht bekannt. > Aber da er die 4-20mA Schnittstelle haben soll muss ich halt den > entsprechenden Eingang bauen. > Ja, hast du die fünf bisherigen Beitrag mit dem Widerstand als Strom-Spannungs-Wandler gelesen und verstanden? Guck dir vielleicht erstmal das Ohmsche Gesetz an, bevor du nach irgendwelchen ICs suchst.
Das mit der "Strom Einstellung" ist schon richtig. Die Energie zum Arbeiten zieht der Sensor aus den 4mA, die fließen müssen, wenn er nicht Fremdversorgt wird. Um dann bis 20mA Strom fließen zu lassen verrignert er dann seinen eigenen Widerstand, um es mal einfach auszudrücken. ^ +24V | | |-| + | | Sensor |-| - | |---------------------------- ADC Eingang µC 0,8-4V Pegel | |-| | | R = 200 Ohm |-| | | --- GND (Auch µC Masse) Wenn die Betriebsparameter des Sensors nicht zu eng bemessen sind, funktioniert die obrige Schaltung. Die 24V dürfen natürlich nur verwendet werden, wenn der Sensor dafür ausgelegt ist. Manche Sensoren können aber z.B. auch bis 30V versorgt werden, steht aber im Normalfall alles in der Betriebsanleitung. Grüße Carsten
Nun ein IC ist halt meistens genauer, weil es genau dafür ausgelegt ist. Ein einfacher Widerstands Aufbau mit ein wenig Schutzbeschaltung wäre aber auch machbar. So genau muss die Auflösung dann doch nicht sein. So wie ich das bis jetzt gesehen habe wird immer nur von 24V geredet, 30V Sensoren habe ich noch nie gesehen. Aber daran soll es nicht scheitern. Vielleicht mache ich gleich einen einstellbaren Wandler drauf. Peter
Peter schrieb: > @ Daniel H. > Wenn jemand absolut keine Ahnung hat von dieser Materie hat sollte er > lieber schweigen. ...woraus schließt Du das Daniel keine Ahnung hat? Nur weil er sich nicht die Mühe macht wie andere Dein Kauderwelch zu deuten, ist er noch lange nicht so unwissend wie Du! > Alle Anderen haben mir schon weiter geholfen. ...es finden sich eben immer gedultige Menschen, welche selbst den schlechtesten Thread versuchen zu retten (in dem Sinne mal ein großes Lob ;-)) > Es sind logischerweise passive Sensoren, sonst hätte ich das nie mit den > 24V erwähnt. Also ich muss die Spannung liefern! > > Peter ...Sensoren mit 4...20ma Ausgangssignal auswerten...klingt verständlicher,oder? ...warum soll ein IC für Deine Anwendung genauer sein? Du schreibst selbst,das es nicht ganz so kritisch ist....also müsste man schauen in welchen grenzen sich der Temperaturdrift bewegt... Grüße
Peter schrieb: > 30V Sensoren habe ich noch nie gesehen. http://www.ifm.com/products/de/ds/IM5141.htm
Peter schrieb: > Nun ein IC ist halt meistens genauer, weil es genau dafür ausgelegt ist. Wieso sollte ein IC mit vielen Bauelementen genauer als ein einzelner Widerstand sein? Gruss Harald
Angehängte Dateien:
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20mA.png
3,8 KB
Hier eine Eingangsschaltung fuer 4..20mA inc. Schutzschaltungen und Filter. Die Verstaerkung des OPs musst du deinen Beduerfnissen anpassen.
Harald Wilhelms schrieb: > Wieso sollte ein IC mit vielen Bauelementen genauer als ein Genau. In den Schreibern, die ich mir angesehen habe, sind gewickelte, also hochgenaue, 50 Ohm Widesrstände verbaut. Die Digitalisierung ist so oder so nur so gut, wie das schwächste Glied und das wird in dem Fall der ADC des µC sein. Helmut Lenzen schrieb: > Hier eine Eingangsschaltung fuer 4..20mA inc. Schutzschaltungen und > Filter. > Die Verstaerkung des OPs musst du deinen Beduerfnissen anpassen. Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und wie sie funktioniert? Danke! :-)
Carsten Born schrieb: >> Hier eine Eingangsschaltung fuer 4..20mA inc. Schutzschaltungen und >> Filter. >> Die Verstaerkung des OPs musst du deinen Beduerfnissen anpassen. > > Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und > wie sie funktioniert? Danke! :-) Grudsätzlich braucht man dann einen OPV, wenn die zulässige Bürde niedrig ist. Das ist bei professionellen 4...20 ern Geräten aber eher selten. Gruss Harald
Carsten Born schrieb: > Die Digitalisierung ist so oder so nur so gut, wie das schwächste Glied > und das wird in dem Fall der ADC des µC sein. Ich glaub eher, dass hier das schwächste Glied zwischen Stuhl und Monitor ist =)
michael_h45 schrieb: > Carsten Born schrieb: >> Die Digitalisierung ist so oder so nur so gut, wie das schwächste Glied >> und das wird in dem Fall der ADC des µC sein. > Ich glaub eher, dass hier das schwächste Glied zwischen Stuhl und > Monitor ist =) Gilt dieser Satz jetzt nur für Männer? :-)) Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Grudsätzlich braucht man dann einen OPV, wenn die zulässige > Bürde niedrig ist. Auf Sender oder Empfängerseite? Was hast du nun genau für einen Schaltkreis gezeichnet? Fließt der Strom "links raus" über CURR1? Wofür ist der Stecker rechts? Bricht die Spannung davor nicht zwangsläufig auf -0,7V bzw. 1,4V zusammen wegen der Dioden? michael_h45 schrieb: > Ich glaub eher, dass hier das schwächste Glied zwischen Stuhl und > Monitor ist =) Dafür gibt es Foren. Wenn jeder alles wüsste, wären diese überflüssig. ;-)
Carsten Born schrieb: > Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und > wie sie funktioniert? Danke! :-) Carsten Born schrieb: > Fließt der Strom "links raus" über CURR1? Das ist der Ausgang zum ADC. CURR1 ist nur ein Label. > Wofür ist der Stecker rechts? Das ist der Eingang. > Bricht die Spannung davor nicht > zwangsläufig auf -0,7V bzw. 1,4V zusammen wegen der Dioden? Nicht ganz. 20mA an 20 Ohm ergibt 0.4V. Also noch ein ganzes Stueck weg von den 1.4V von den Dioden. Die Dioden begrenzen mit ihrer Flussspannung die Maximale Leistung die in den beiden 10 Ohm Widerstaenden umgesetzt wird. Die Dioden wiedrum werden von dem PTC (Polyfuse) geschuetzt. So kann auch mal versehentlich 24V angelegt werden ohne das gleich etwas defekt wird. R100 und C55 filtern das Signal. R106,R107,R108 verstaerken das Signal von 0.4V auf 2V fuerden ADC. Hier must du eventuell fuer deinen ADC etwas aendern wenn du einen anderen ADC Eingangsbereich hast. (Bei mir war der 2V)
Super, danke. Ich hab mich hauptsächlich dadurch irritieren lassen, dass der Eingang rechts ist. Die Schaltung ist definitiv super. :-) Für die beiden 10 bzw. den 20 Ohm Widerstand muss man dann aber wieder sehr genaue Werte nehmen, oder später die Range des ADC einstellen, oder?
Carsten Born schrieb: > Super, danke. Ich hab mich hauptsächlich dadurch irritieren lassen, dass > der Eingang rechts ist. Die Schaltung ist definitiv super. :-) Das ist ein Auschnitt aus einem anderen Plan. Carsten Born schrieb: > Für die beiden 10 bzw. den 20 Ohm Widerstand muss man dann aber wieder > sehr genaue Werte nehmen, oder später die Range des ADC einstellen, > oder? Muss nicht unbedingt. Man kan auch per Software eine Digitale Kalibrierung vornehmen. Haengt aber davon ab wie genau es bei dir sein muss. Das da 2 Widerstaende in Reihe liegen haengt mit der Lagerhaltung von Bauteilen zusammen. Dem Automat ist es fast egal ob er ein oder zwei Widerstaende mehr bestueckt.
Helmut Lenzen schrieb: > Das da 2 Widerstaende in Reihe liegen haengt mit der Lagerhaltung von > Bauteilen zusammen. Dem Automat ist es fast egal ob er ein oder zwei > Widerstaende mehr bestueckt. Klasse Schaltung. Die beiden Widerstände teilen auch die Verlustleistung besser auf was dem PTC Zeit gibt das ganze zu schützen. Was wohl in der Praxis wg. der 20 Ohm Bürde auch dringend geboten ist. Ist da nicht eher ein PPTC (Polyfuse etc. ) angesagt und wenn ja welcher?
Der Rächer der Transistormorde schrieb: > Ist da nicht eher > ein PPTC (Polyfuse etc. ) angesagt und wenn ja welcher? Hatte ich bereits oben erwaehnt. Die Polyfuse schuetzt die 1N400x Dioden. Die koennen ja 1A ab. Also sollte die Polyfuse etwas kleiner dimensioniert sein.
Carsten Born schrieb: > Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und > wie sie funktioniert? Danke! :-) Greif dir einfach irgendwas, z.B. ein Buch, mit Grundschaltungen zum OP und guck dir dort den nichtinvertierenden Verstärker an. Die Sache mit dem Widerstand als Strom-Spannungswandler sollte ja inzwischen klar sein, oder? ... schrieb: > Ja, hast du die fünf bisherigen Beitrag mit dem Widerstand als > Strom-Spannungs-Wandler gelesen und verstanden?
Wolfgang schrieb: > reif dir einfach irgendwas, z.B. ein Buch, mit Grundschaltungen zum OP > und guck dir dort den nichtinvertierenden Verstärker an. Ich kenn die OP Schaltungen ;-) Es ging nur um die Dioden etc. ist doch oben schon alles aufgeklärt worden. :-)
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