Semnal 4-20 mA catre PIC

[Vizitator VanHauser]

Lucrez la un proiect care implica citirea unui semnal unificat 4-20 mA si trimiterea lui catre un PIC 16F877 pentru procesare. Mi-e teama insa ca solutia constructiva pentru partea de achizitie nu e chiar fiabila. pentru conversia curentului in tensiune am folosit o rezistenta de 225 ohmi 1% in paralel cu un condensator 1 uF tantal pentru amortizarea treptelor de semnal. PIC-ul masoara caderea de tensiune pe rezistenta si am un domeniu de 0,9-4,5V (cu plaja de depasire a domeniului). Am gasit pe net niste scheme alternative cu amplificatoare operationale care cica sunt mai bune si ca elimina unele neajunsuri (nu se spune care), dar nu ma pricep la asa ceva. Merita sa folosesc varianta asta?

 

Schemele de aici mi s-au parut cele mai de incredere (figura 4):

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/270

Rog pe cineva sa ma ajute sa aleg un amplificator operational. Am inteles ca pe langa cele cu alimentare pozitiva si negativa exista si altele doar cu alimentare pozitiva. Ce alimentare le trebuie? Sunt in ceatza. Multumesc anticipat.

[MihaiStoica]

Toate amplificatoarele operationale pot fi alimentate cu o singura tensiune. Diferenta intre cele cu o alimentare si cele cu 2 este potentialul de referinta, masa. In primul caz minusul este referinta, este pe post de masa, iar in cel de al doilea masa.Daca semnalul pe care vrei sa-l preiei nu are variatie rapida (frecventa mare) si impedanta de iesire fiind mica (225 ohmi) poti utiliza bine merci un LM324. Foarte mare atentie la realizarea cablajului. In cazul asta poate sa faca diferenta intre un montaj functional si unul pe aiurea de tot

[Vizitator VanHauser]

Am gasit LM358 asemanator cu ce mi-ai recomandat tu, dar cu doua canale, mie imi trebuie doar unul. Voi realiza montajul din imaginea atasata. Am calculat totul si voi avea la iesire 4.86V pentru un semnal de 24 mA. Semnalul preluat are variatie lenta, dar pot apare trepte (conectare/deconectare cabluri). E vreo problema?Da-mi, te rog, si niste detalii despre realizarea cablajului. La ce anume sa fiu atent?

[MihaiStoica]

Schema atasata este un clasic amplificator diferential. Problema lui este o rejectie de mod comun slabuta. Daca ai nevoie de o rejectie mult imbunatatita, vezi clasica schena cu 3 AO. Cablajul trebuie realizat atent in ceea ce priveste intrarile: cele 2 sarme care intra in rezistentele de 510k trebuie sa fie paralele si egal distantate fata de un fir de masa care este intre ele. Recomand un condensator de 100nF pus pe tensiunea de alimentare, lipit cat mai aproape de integrat, eventual chiar direct pe pinii integratului. Succes!

[MihaiStoica]

Am uitat sa-ti raspund la intrebarea privitoare la conectare deconectare. In acele momente evident apare o trepta de semnal. Probabil ca te intereseaza o anumita medie a semnalului pe care o poti realiza in doua moduri:un filtru trece jos (RC) la iesirea integratului sau prin software-ul PIC-ului

[Vizitator byteworks]

Filtrus trece jos se poate realiza chiar in bucla AO.

[MihaiStoica]

Sunt de acord, dar este bine si recomandat ca functiile sa fie impartite pentru un mai bun control. Altfel devine greu sau foarte greu de reglat

[Vizitator VanHauser]

Am schimbat AO cu unul de precizie LT1013, mai scump dar se pare ca e mai performant. LM358 avea Common Mode Rejection Rate = 85 dB pentru Vcm=0V ... V+ - 1.5V si Vs=+5V, iar LT1013 are 114 dB pentru Vcm=+13.5V ... -15V si Vs=+/-15V. Alimentarea lui LT1013 o s-o fac desigur la +5V. Mai e nevoie de schema cu 3 AO? Multumesc mult pentru indicatii.

[MihaiStoica]

In primul rand fa un calcul pentru cazul cel mai defavorabil 4mA. Excursia in tensiune pe care o ofera orice AO este de 2Vcc-1,2 pentru alimentarea diferentiala. In cazul tau vezi sa nu intri sub 0,6V fata de -Vcc pentru ca intri in zona de saturatie.Succes!PS Am sa aduc datasheet-ul lui LT1013 si am sa-l studiez

[MihaiStoica]

M-am uitat fugitiv pe LT1013 si pare, cel putin din prima pagina, ca este ceea ce iti trebuie. Apropo de schema cu 3 AO, in pagina 9 din datasheet-ul de la Linear Technology, vezi asa ceva

[Vizitator VanHauser]

Readuc la viata acest thread si ma departez si mai mult de subiectul PIC-uri. Intre timp am realizat montajul meu cu un AO, care functioneaza foarte bine cu sursa de alimentare si de semnal de laborator. Insa, cu sursa obisnuita de 24V si cu semnal de la traductor imi apar niste trepte de semnal pe iesirea din AO cu frecventa de 50 Hz de la reteaua de 220V. Ce se intampla si ce pot face? Va rog, ajutati-ma :prayer:

[psanyi]

Readuc la viata acest thread si ma departez si mai mult de subiectul PIC-uri. Intre timp am realizat montajul meu cu un AO, care functioneaza foarte bine cu sursa de alimentare si de semnal de laborator. Insa, cu sursa obisnuita de 24V si cu semnal de la traductor imi apar niste trepte de semnal pe iesirea din AO cu frecventa de 50 Hz de la reteaua de 220V. Ce se intampla si ce pot face? Va rog, ajutati-ma :prayer:

Filtreaza tensiunea Vcc cu electrolitici (2200 uF) cat mai aproape de pinii de alimentare al circuitului AO (si cu cate un condensator de 100nF).Ecraneaza bine montajul. Separa masa digitala de cea analogica.Si cel mai indicat e sa folosesti un filtru trece jos la intrare in AO sau in bucla de reactie.Succes !

[nicu_stef]

nu cred ca este vorba de lipsa filtrajului,revino cu detalii, traductorul este alimentat din acceasi sursa cu pic-ul?daca nu exista vreo referinta comuna? o masa, impamantare ceva?cablul de semnal e lung?ai o tensiune alternativa mare intre cela doua 'mase' ca sa ma exprim asa, parerea mea.ampliful de intrare e in configuratie diferentiala?

[Vizitator VanHauser]

Tensiunea Vcc zic eu ca este filtrata, am si electrolitici si nepolarizati de 100 nf, in mai multe locuri pe placa si langa AO.In principiu, montajul arata ca in imaginea atasata. Ideea e luata din link-ul postat de mine cand am inceput acest thread.Traductorul este alimentat din alta sursa, dar ambele surse sunt pe aceeasi faza de 220V.Am incercat si cu impamantarea fiecarei surse. Posibil sa nu fi fost buna impamantarea de la priza, deoarece in mod bizar mi s-a dus totul in zero cand am impamantat! Cine stie ce isi "impamanteaza" lumea prin bloc... Ma gandesc sa impamantez (poate chiar direct la pamant) minusul semnalului, cum am marcat in imagine. Abia luni pot face ceva.Cablul de semnal are cam 1,5 m.AO e intr-adevar in configuratie diferentiala.

[Vizitator VanHauser]

Se pare ca am rezolvat problema, cu impamantare la minusul de semnal al traductorului si la minusul tensiunii de alimentare a sursei aparatului meu.