spanning meten van een stroombron 4 tot 20 mA

Hallo
Ik stuur vanuit een pic. controller via wat componenten een signaal zodat er een stroom loopt van 4 tot 20mA.
dit werkt perfect.
maar nu wil ik op dat stroom circuit een spanning meten door een weerstand van 250 ohm.
1volt op de ad ingang is dan 4 mA en 5 volt is dan 20 mA.
ik heb even schematisch weergegeven wat ik bedoel.
de vraag is nu
Hoe krijg ik de spanning 0 tot 5 volt op de Ad ingang van de pic. controller
zonder de massa door te verbinden met de stroom bron.
https://imagizer.imageshack.com/img924/9279/wP9ubc.png

Zonder referentienivo gaat dat niet.
Je moet de aardes doorverbinden of optische (galvanische) scheiding gebruiken.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Iets met een hall sensor , bijv. de CSLW serie van Honeywell.

Die hall sensoren beginnen pas bij 4,5 volt
al zou ik toch niet weten hoe dat moet.

Dacht zelf aan een simpele opamp verschil versterker
die min mag wel door gevoerd worden, als het maar niet beinvloed
maar dat weet ik dus niet.

Oude manier was altijd: Stroom naar frequentie omzetten. Galvanische scheiding met trafo. En dan weer frequentie naar spanning of stroom omzetten.

Tegenwoordig wordt vaak een optische galvanische scheiding gebruikt. Dan moet je wel zorgen dat je in het lineaire gebied zit. Moderne opto's hebben ze tegenwoordig redelijk recht kunnen maken.

McAwesome

Golden Member

Kijk eens in de datasheet van de HCNR200-300E lineaire optocoupler. Daar staat bijna letterlijk het schema in wat je zoekt.

Yes, in socialism the rich will be poorer but the poor will also be poorer. People will lose interest in really working hard and creating jobs. Thomas Peterffy #nietmijnregering

Zonder de massa door te verbinden gaat het niet, dat was al eerder gezegd hier.
Je zit dan vast aan een tweede optocoupler, dan gaat het dus wel.
En eentje die goed lineair is, zoals in de post hierboven.

"tijd is relatief"

Een verschilversterker kan afhankelijk van de toepassing inderdaad volstaan om de referenties gescheiden te houden.
Feitelijk lijkt de schets daar al op. Maar dat vereist wel dat de spanning tussen de referenties klein genoeg blijft en dat de relatief lage impedantie geen probleem is.

[Bericht gewijzigd door Aart op 25 september 2020 18:45:57 (30%)]

Waarom niet gewoon met het 1 tot 5 V signaal werken bij ons werken alle besturingen hiermee.

Gr.F_S

Waarom niet gewoon met het 1 tot 5 V signaal

Rare systemen met rare spanningen dan. 4 tot 20 mA of bij oudere systemen 0 tot 10 volt is veel gangbaarder.

Daar bestaan ook standaard blokjes voor die met de trafo truuk galvanisch gescheiden zijn. Analog Devices was daar erg goed in. Die blokjes hadden alleen wel industriële prijzen.

Een voorbeeld:

Vaak werd de kromme karakteristiek van de opnemer ook in deze blokjes gecompenseerd.

[Bericht gewijzigd door Ex-fietser op 26 september 2020 00:21:41 (15%)]

Op 25 september 2020 16:47:25 schreef Arco:
Zonder referentienivo gaat dat niet.
Je moet de aardes doorverbinden of optische (galvanische) scheiding gebruiken.

Gaat wel zonder gemeenschappelijk referentieniveau. De opamp kijkt gewoon naar het verschil op de ingangen. Nu moeten die spanningen wel binnen het meetbereik van de opamp vallen. Door voldoende verzwakking aan de ingang van de opamp kan je verscheiden honderden volts vrij (zwevend) verschil hebben tussen primaire en secundaire referentie. (net zoals bij een differentiële probe, bvb)

@ ex fietser wat dacht je wat met die 4 tot 20 mA gebeurd ,die word omgezet (althans bij ons ex DSM dus 10000+ loops ) echt omgezet naar 1 tot 5 V en dan ingelezen in DCS.

Gr.F_S

Heren hartelijk dank voor het reageren.

Ga toch verder met een opamp als verschil versterker.
al weet ik nog niet precies hoe.

KGE

Golden Member

Op 26 september 2020 21:46:05 schreef Cabro:
Heren hartelijk dank voor het reageren.

Ga toch verder met een opamp als verschil versterker.
al weet ik nog niet precies hoe.

Gebruik dan de opto-opamp zoals mcAwesome aangaf, twee vliegen in één klap.

Op 26 september 2020 00:27:50 schreef kris van damme:
[...]

Gaat wel zonder gemeenschappelijk referentieniveau. De opamp kijkt gewoon naar het verschil op de ingangen.

Alleen heb je dan niets meer aan het uitgangssignaal, omdat dit mede afhangt van het spanningsverschil tussen Gnd (links) en de min (rechts)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 27 september 2020 11:37:38 schreef Arco:
[...]
Alleen heb je dan niets meer aan het uitgangssignaal, omdat dit mede afhangt van het spanningsverschil tussen Gnd (links) en de min (rechts)

Dat is nou juist het idee van de verschilversterker; het gaat alleen nog maar om de spanning over de weerstand, niet wat die spanning is t.o.v. de ground. Echter, als je niet kunt garanderen dat het verschil beperkt blijft tot het bereik van de opamp (inclusief weerstandsdelers) gaat het niet.

Een hall effect sensor kan wel, maar er zijn weinig types gevoelig genoeg voor 4-20mA, en ze zijn relatief kostbaar. Farnell heeft alleen de CSLW6B200M die in aanmerking komt, maar dan gebruik je maar 10% van het bereik, hij kost bijna 20 euro, en is niet op voorraad.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Een multimeter doet toch precies hetzelfde die kijkt ook alleen maar naar de verschilspanning op de 2 aansluitingen en heeft verder geen enkele referentie naar massa of gnd nodig.

Maar het kan veel simpeler geen ingewikkelde op-amp schakeling nodig gebruikt bv een ADS1115. Dat is een 16 bit 4 channel singel ended of dual channel differtial ADC.
https://www.ti.com/lit/ds/sbas444d/sbas444d.pdf?ts=1601210162317&r…

In differential mode kan het dus precies meten wat je wilt zolang de spanning op elke ingang maar positief is to interne gnd van de ads1115 maar omdat de boel zwevend is zal dat geen probleem zijn.

Een multimeter zweeft echt helemaal omdat die zijn voeding krijgt van een batterij, als je de microcontroller gaat voeden uit een netvoeding is dat niet het geval, omdat er meestal een capacitieve koppeling is via het netfilter.

Totdat de ingangen onder de ground komen, of hoger dan 7V, en als die twee systemen verder helemaal niet onderling verbonden zijn, of via een ander ongedefinieerd pad en verbinding hebben, gaat dat echt mis.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 27 september 2020 17:56:59 (13%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken