4-20mA loop calibrator testen

Als ik snel door de manual lees, kan het ding meten en sourcen. Meten is spreekt voor zich denk ik. Over sourcen kom ik het volgende tegen op pagina 46 van gelinkte manual:

"You can configure the calibrator as a load on a current loop through the SOURCE mA function. When you press the M key in SOURCE mode, the display prompts you to select Source mA or Simulate Transmitter. When you Source mA the calibrator is sourcing current, and when you Simulate Transmitter the calibrator is sourcing a variable resistance to regulate current to the specified value. Connect an external loop supply to the positive (top) mA jack as shown in Figure 17."

Zoals ik het lees, fungeert de 741 in "Source mA"als een stroombron waarbij je de stroom in kunt stellen op de 741. De 741 fungeert dan als een "actieve" sensor met een ingebouwde stroombron/stroomregeling. Als "transmitter" past de 741 zijn interne weerstand aan, en simuleert die een "passieve" sensor waarvan de weerstand verandert in relatie met de gemeten grootheid, aangesloten op een spanningsbron.

Ik heb geen ervaring met dit soort apparaten, helaas te duur voor de hobby en tweedehands weinig aanbod tegen hoge prijzen. Maar bovenstaande is wat ik zou begrijpen uit de manual.

EDIT: Op pagina 77 wordt "Simulate transmitter" nog wat duidelijker uitgelegd. In een meetsysteem met een passieve sensor (bijv. een NTC of PT100) zorgt de transmitter ervoor dat de meting wordt omgezet in een stroom of spanning. In "Simulate transmitter" haal je alleen de transmitter uit het meetsysteem en vervang je die door de Fluke. De sensor zelf sluit je aan op de Fluke.

Bij "Source mA" simuleer je eigenlijk het geheel van transmitter + sensor en "Simulate transmitter" alleen de transmitter en sluit je de sensor aan op de Fluke.

[Bericht gewijzigd door Henk H. op donderdag 23 maart 2023 10:52:20 (17%)]

Als je ze aansluit op een multimeter,meter uiteraard in de stroomstand, en dan de calibrator instelt op source met 24 volt, dan kan je gewoon de stroom op de multimeter aflezen.
Dat doe ik met mn Druck 4-20mA loop calibrator ook

Het is gelukt.
- Source 4 tot 20 mA en emuleer een transmitter:
Ik sluit hem op de SMU aan. Die zet ik op voeding en 24V en dan laat ik hem sinken.

- supply looppower 24 of 28V
Dat blijkt niet meer te zijn dan een 24V of 28V voeding. Voorheen zakte deze spanning onbelast al in en liep terug naar 12V. Na reparatie is hij nu stabiel.

Mel, daarvan heb ik er vorige week twee gerepareerd. (UPSIII)

Het is gelukt.

Goed man.

De eerst is geen probleem, de andere 2 wel omdat ik niet precies weet wat een transmitter is.

Ik vind transmitter (of zender) altijd een beetje rare naam omdat ik altijd meteen denk aan zo'n ding dat Rf signalen de lucht in gooit.

In werkelijkheid klopt het wel. Het is de bedoeling van een zender dat er een meetwaarde op een gedefinieerde manier over een vast kanaal met een langere afstand wordt verstuurd zonder dat de meetwaarde wordt beïnvloed zo.

In de grote (petrochemische) industrie wilde men graag alle process gegevens overzichtelijk in de meet en stuurhuizen zichtbaar hebben. De operator kan dan onmiddellijk aan de hand van deze gegevens het proces bijsturen. Om dat installaties nogal groot kunnen zijn en het process zich op aanzienlijke afstand van het meethuis kan bevinden zijn er dus lange signaaldraden nodig om het meetinstrument en bijvoorbeeld een temperatuur voeler op elkaar aan te sluiten. Een thermokoppel van een kilometer lang is niet raar. Je krijgt alleen wel een heel gedoe als je lassen in de kabel moet gaan maken. Dan krijg je toestanden met warme en koude lassen en kun je zelfs de hele meetwaarde onderweg kwijt raken.

Om die problemen te omzeilen zette men met een versterker de moeilijke meetwaarde om naar een makkelijker signaal. Bijvoorbeeld 0 tot 100 graden wordt dan 0 tot 10 volt. Maar ook 0 -> 1000 cm wordt dan 0 -> 10 volt. Deze meetversterker met sensor wordt in dit geval vaak zender (of transmitter) genoemd.

Aan de andere kant van de lijn in het proces operator paneel zette je dan een 0 tot 10 volt draaispoelmeter of een schrijvende meter.

Vroeger werd vaak een 0 -> 10 volt signaal gebruikt. Alleen heeft dat het nadeel dat lange kabels spanningsverliezen hebben. Van 10 volt kan nog maar 9 volt overblijven. Daarom hebben ze iets anders bedacht. En dat is het sturen van een stroom. Er komt namelijk altijd even veel stroom uit een draad als je er aan de andere kant instopt. Er vallen onderweg geen electronen uit je draad ofzo. Ook stoorspanningen uit de omgeving (naastliggende kabels) hebben geen invloed op de stroom. En zo werd dus het het current loop ( 4mA -> 20mA) systeem bedacht. Die 4 mA is gelijk aan de 0 meetwaarde en de 20 mA is dan de maximaal haalbare waarde van bijvoorbeeld 100 graden of 1000 cm of 100 bar. Whatever je wilt. De 4mA die er dus altijd is, is de stroom die de meetversterker en de sensor nodig heeft om te kunnen werken. Die meetversterker is dus zo uitgekiend dat die exact 4mA gebruikt. De stroom er boven op is dus afhankelijk van de meetwaarde.

Meestal heeft een transmitter ook wat instellingen om alles goed in te stellen. Doorgaans is dat een span en nul instel potje.

Dit is een voorbeeld van een meetversterker voor in de kop van een temperatuur zender:

https://www.phoenixcontact.com/nl-nl/producten/kopmeetwaardeomvormers-…

Je hebt ze met een eigen aparte voeding. Dan moeten er dus minimaal drie of vier draden naar de sensor toe. Het ding kan dan dus meer gebruiken dan die 4 mA. Maar via twee draden bestaat ook. Dan is die 4 MA wel belangrijk.

Die meetversterkers bestaan overigens ook los om in een kastje in de buurt van de sensor te monteren:

Dit is eigenlijk de oude manier. In dergelijke installaties zit tegenwoordig een PLC systeem met een remote io systeem. In dat PLC systeem zitten dan gewoon kaarten direct geschikt voor thermoppels of pt100 of andersoortige sensoren. Gewoon 4 -> 20mA of 0 -> 10V ingangs- kaarten zijn er ook. Dan kan je ook nog een ouderwetse zender aansluiten. De lange kabels van vroeger zijn niet meer. Dat is allemaal netwerk geworden. Etternet of profibus ofzo.

Hieronder nog een radar sensor van Rosemount om de niveau hoogte in een silo te meten:

Ook deze sensor doet het met het 4mA -> 20mA signaal. Maar als extra zit er op dat 4 -> 20 mA signaal tegenwoordig ook een datasignaal gesuperponeerd. Dat is het z.g. HART signaal. Daarmee is het mogelijk om in twee richtingen met de sensor te kletsen, in te stellen, te calibreren enz. Er zijn PLC ingangskaarten dir ook dit kunnen. Er bestaan ook losse meetapparaten die dit kunnen. Dat is een soort multimeter waarmee je tijdens storingzoeken en inbedrijfstellen alles van de sensor kunt testen en instellen.

Zie ook: https://nl.wikipedia.org/wiki/HART_(protocol)

Dit is een fluke 709H waarmee ook de hart communicatie kan worden uitlezen:

Ik vind die kleuren stekkers aan je meetsnoeren maar verwarrend

Ik vind die kleuren stekkers aan je meetsnoeren maar verwarrend

Dit zijn mijn meetsnoeren niet. Is een plaatje van internet.

Ik had altijd deze bij me op site:

https://www.nl.endress.com/nl/flowmeting-niveaumeting-drukmeting-tempe…

Dit is een apparaat dat je met usb aan de computer aansluit. In die computer een hele database van veel soorten meetapparaten. Je kan dan alles (ook van andere merken dan Endress en Hauser) testen en afregelen. Je kon dat ding in het veld aansluiten op het sensor, maar ook in de kast op bijvoorbeeld de PLC kaart. Handig als je een rare half zelf geknutselde plc treft waar je niets mee kunt. Om sensor stand alone te kunnen meten zette ik er een weerstand parallel over. De tussen 4 en 20mA stroom moet er wel kunnen lopen. Als de sensor geen eigen voeding heeft zette ik er een spanningsbron bij.

De fluke is dan wel handiger. Je hoeft dan niet met een hele rugzak met computerzooi reseve accu's enzo met je mee te dragen in de fabrieken. Maar heeft dan wel weer andere beperkingen. Die computer heb je namelijk toch altijd bij je om in de plc's te kunnen prutsen.

Om gewoon spanningen en stromen te kunnen meten en geven had ik een fluke 798 bij me:

Die fluke is erg handig hoor. Je kunt gewoon naar bijvoorbeeld een klep toelopen en daar dan met de fluke een stroom van 12mA naar toe sturen waardoor de klep half open gaat staan. 8 mA om de klep een kwart open te sturen enzo. In sommige kleppen wordt zelfs de niet lineariteit van de klep gecompenseerd. Daar betekend half open ook echt de halve flow en niet de halve klepstand. Met behulp van het hart protocol kun je deze mogelijkheid dan ook weer aan en uit zetten. Voor die niet lineariteit is namelijk heel goed een leuke wiskunde sommetje te bereken en in een plc te bakken. En soms is dat al in een plc gedaan en soms ook weer niet. Dan moet je in de sensor dus de Juiste optie kiezen.

Ik heb wel eens gehad dat dat rekensommetje in plc verknoeit was. De plc deskundige snapte niets van dit sommetje. En ik kon niet overweg met die rare plc. Toen heb ik ze berekening er uit laten schrijven en de berekening in de sensor aangezet. Voor een meetlineaal heb je ook leuke opties. Die kun je met een optie inverteren. Doe je dat niet goed dan kan ineens je hydraulische stuurmachine ineens de andere kant opgaan. Of de skimmer (=soort van robot beweegt achteruit in plaats van voorruit. Mij is dat nooit overkomen gelukkig, maar heb het wel zien gebeuren.

Tegenwoordig worden dit soort van dingen met een kleine computer gedaan. Vandaar ook dat hart protocol. In de tijd van de pdp8 computers enzo had o.a. analog devices prachtige onderdelen die de meetkarakteristieken van sensoren omzetten in een lineaire spanning. Dat werd helemaal analoog gedaan. Dat waren zulk soort van blokjes:

Ik weet overigens niet wat dit voor blokje is. Maar dit spul was zo ontzettend goed dat het meeste na 40 of vijftig jaar gewoon nog werkt en gewoon al die tijd non stop onder spanning heeft gestaan.

Bedankt voor de info over Hart.

Ik heb nu mijn Keithley 7510, TTi SMU4201 en Siglent load gebruikt. Die SMU heb ik nog niet zo lang maar dat is een vreselijk handig apparaat. Heb nu drie laders liggen en gebruik nu de SMU om een accu te emuleren. Werkt perfect.

Hi ex - fietser,

Ik kijk straks even voor je wat het Analog Devices module is, ik denk vast een opamp.
Moet even in de oude doc duiken.

Groet,
Bram

Volgens mij heb ik ook nog wat van die dingen, in ieder geval een DAC en een ADC

Op 29 maart 2023 19:38:56 schreef blackdog:
Hi ex - fietser,

Ik kijk straks even voor je wat het Analog Devices module is, ik denk vast een opamp.
Moet even in de oude doc duiken.

Groet,
Bram

Je had ze van alle soorten en smaken en waren gewoon heel goed. AnalogDevices heeft daar met de tijd gewoon op doorgeborduurd en maakt nog steeds hele mooie chipsets. De Pluto (https://www.analog.com/en/design-center/evaluation-hardware-and-softwa…) is een moderne chipset. Met een enkel chippie en beetje software heb je een ontvanger en een zender waar je werkelijk enorm veel mee kunt.

Ja sorry, ben een beetje fan van Analog Devices. Maar Motorola (= On semiconductor) en Philips (= NXP) waren/zijn ook heel goed.

Ha Ex-fietser,

Ik heb zo geen data bijdehand maar ik heb wel deze module het is een universele module.
Volgens mij zitten er twee transistoren in en een paar weerstanden maar,
deze zijn zeer nauwkeurig aan elkaar en uiterst temperatuur stabiel.... Hiermee kan je log. versterker samenstellen dit blokje is dan de stroombegrenzer ( clipper ).
Althans dat heb ik in combinatie met andere zwarte blokjes van AD wel eens gedaan maar dat is wel lang geleden lijkt wel een andere wereld

Groet,
Henk.