Hallo,
Ik wil een AD Converter maken om een 4-20 mA om te zetten van analoog naar een digitale waarde.
Ik ben van plan een weerstand van +-250 Ohm in serie zetten met het 4-20 mA leverende device en zo de spanning over de weerstand meten en omzetten naar een digitaal signaal.
Nu valt er bij 4mA precies 1V over de weerstand en bij 20mA precies 5V.
Wie zou me kunnen/willen helpen met het instellen van de ADC0804? Met name de pinnen AGND & Vref/2.
Alvast bedankt!
Gr.
Peter Claus
It is so simple to be happy, but it is so difficult to be simple
AGND moogt ge gewoon aan de ground aansluiten in uw toepassing.
Vref/2 is de halve referentiespanning. Aangezien je van 0-5V gaat omzetten laat je die gewoon open.
[Bericht gewijzigd door Peter Claus op ]
Dank voor de reactie!
Stel nu dat ik 4mA als 0 wil inlezen en 20mA als 255.
Moet ik dan op de AGND een spanning van 1V aanbieden?
Gr.
[Bericht gewijzigd door Qdevil op ]
Peter Claus
It is so simple to be happy, but it is so difficult to be simple
Dat zal je best niet doen. Die 4-20mA heeft tot doel ook te kunnen weten als er een breuk in de kabel is dat je 0mA zult hebben.
Videomodulator
AKA Naftebakje @Tweakers.net --- Zonder dwarsliggers geen spoor
Op 30 september 2006 13:09:52 schreef cosphi:
Dat zal je best niet doen. Die 4-20mA heeft tot doel ook te kunnen weten als er een breuk in de kabel is dat je 0mA zult hebben.
Daar kan je toch ook een externe oplossing voor maken, met een transistor een ledje laten oplichten als er 1V aanwezig is (ledje is dan "goed aangesloten"-indicatie), zo verlies je niets van nauwkeurigheid in je A/D conversie.
Of je maakt de onderste referentie met een potmetertje, en regelt em zo af dat bij 4mA de A/D 1 uitleest, als ie een nul uitleest dan is er draadbreuk (wel beetje mee experimenteren dat je geen false positive's krijgt).
[Bericht gewijzigd door Videomodulator op ]
LaStei
carpe cerevisi
Zou ik niet doen, als je een uproc system erachter hebt hangen (wat ik denk het geval is) kun je een foutmelding genereren als de stroom lager als 4 of hoger als 20 mA is. Bitjes schuiven is niet zo moeilijk, en scheeld hardware.
Ben je meteen het gerommel onderin de ADC kwijt.
Dank voor alle antwoorden!
Ik vroeg me af wat ik bij die boven genoemde instellingen met de Agnd en de Vref/2 moet doen?
Alvast bedankt.
LaStei
carpe cerevisi
Even door het datasheet heen gebladerd. 4/20 mA wordt meestal afgesloten met 50 ohm, dat is dus 1V. Als je nu AGND aan de ene kant van je weerstand uitvoerd, en op de Vref/2 een referentiebron van 1.024 V zet, (of een van 2.048, makkelijker te krijgen, met een weerstand deler die dat exact door twee deelt) dan heb je de schaal van 200 mV tot 1000 mV, met een kleine overflow tot 1024. Die AGND wordt alleen bij de AD converter met de DGND verbonden, zodat je de minste rotzooi op je signaal krijgt. Ook je 50 ohm (twee precicie 100 ohm's parallel) proberen zo dicht mogelijk bij je AD converter te plaatsen. Teven er ook voor zorgen dat alles netjes tegen overspanningen etc. beschermt is, een aantal snelle dioden (stuk of drie) in serie parallel aan de 50 ohm zorgen er wel voor dat je heel wat kunsten uit kunt halen voordat er iets naar de eeuwige elektronen velden wordt geholpen.
Hallo,
Ik snap even niet waar die 50 ohm weerstand vandaan komt?
Ik heb nu een weerstand van 250 ohm (4x 1k parallel) daarover staat bij 4mA +-1V en bij 20mA 5V.
Die staat op de Vin+ en de Vin- .
Is er mischien iemand die het principe van de Vref/2 en de AGND instelling kan uitleggen?
Dan kan ik daarna zelf wel uitvogelen hoe ik hem in mijn schakeling moet instellen.
Alvast bedankt.
Gr.
LaStei
carpe cerevisi
Die 50 ohm komt van "meestal worden 4-20 mA sensoren met 50 ohm afgesloten" Welke waarde jij kiest is jouw keuze.
Nu die Vref. Als je in het datasheet kijkt, zie je op pagina 21, figuur 6 een equivalent van de interne opbouw. Daar zie je een spanningsdeler, met aan de ene kant Vcc, dan Vref/2 en AGND. Als je die pen open laat, is je refentie spanning de halve voedingspanning (plus alle rotzooi die daar op staat), dus je 250 ohm zeker te groot (Vcc=5V, dus Vref=2.5V) dus je maximale weerstand is dus nu 125 ohm. Het nadeel van deze methode is dat je referentie gelijk is aan je voeding spanning. Nu zijn i.h.a. veodingspanningen niet erg nauwkeurig. Voor acht bits absolute nauwkeurigheid is een variatie van 10 mV (1LSB) vereist, dus 20 mV op je voeding. Dus je voedingspanning moet tussen 4.98 en 5.02V liggen, en daar blijven. Gaat wel, maar de meeste voedingen liggen buiten die toleranties. Om dat op te lossen kun je een externe referentiebron aansluiten op die Vref/2, zodat je de ingang op een vaste waarde zet. Deze bron mag liggen tussen AGND en VCC. De "negatieve" kant AGND heb je hetzelfde principe, ook hier kun je een spanning aanleggen, (geen goed idee, maar gaat wel) om b.v. die 4 mA offset weg te krijgen, door op die AGND een spanning van 4mA*meetweerstand te zetten, (bij 250 ohm dus 4.00*250 = 1.00V). Dus door een externe bron aan te sluiten tussen Vref/2, AGND bepaal je het bereik van de D/A converter en de spanning tussen DGND en AGND de offset.
V.B. Spanning tussen AGND en DGND = 1 V, spanning tussen AGND en VREF/2 = 2 V, Bij een spanningsverschil <= 1V lees je 0x00 terug, tussen 1 en 3 V lees je een a bit waarde, 1 LSB = 2/256 = 7.8125 mV en boven de 3 volt lees je 0xFF terug.
Ik heb vandaag alles op een bread bordje geprikt en de ADC0804 op een at90s2313 aangesloten die de ingelezen waarde serieel via de uart naar de computer verstuurd!
De setup van adc is als volgt:
De AGND -> Massa
Vref/2 -> Open
Als ik nu 0V op de diferentieel ingang aanbied meet hij ongeveer 0 en zet ik er 5V op meet hij ongeveer 255.
Aleen deze waarde is niet constant, de waarde wisselt continu..
Heeft iemand een idee wat dit kan zijn?
MvG.
Hij wisselt nu inmiddels alweer iets minder..
Ik had nogal een lange (10 aderige) flatcable gebruikt.
Hij wisselt nu max tussen +4 & -4 van de berekende waarde!
Ik denk dat als ik het hele spul straks op een print heb zitten dat t nog wel minder is!
Zijn er nog tips om dit nog minder te maken?
Gr
Bufferen dicht bij het te meten signaal, laagohmig afsluiten, afscherming gebruiken, digitaal oversturen. Om er een paar te noemen.
Vooral ook uitkijken met de gnd routing.
Net als bij audioschakelingen, voor acht bits moet de signaal/ruisafstand toch zo'n 50 dB zijn.
Op 9 oktober 2006 18:27:32 schreef Aart:
Vooral ook uitkijken met de gnd routing.Net als bij audioschakelingen, voor acht bits moet de signaal/ruisafstand toch zo'n 50 dB zijn.
Dat zegt me eventjes allemaal niets!
Is er mischien iemand bereid om iets over de filtering en dergelijke te vertellen? Of weet iemand mischien een goede site?
Ik ben daar namelijk heel erg in geintreseerd!
Alvast bedankt.