Conversione di segnale

Salve a tutti, Ho il seguente problema... Dovrei farmi un circuitino che converta un segnale di input (in corrente o tensione) in una tensione di output (0-3V).

In input posso avere:

0-20 mA 4-20 mA 0-5 V

In output dovrei avere sempre una uscita lineare con l'ingresso che varia da

0 a 3V.

Avete a portata di mano un circuitino semplice? Grazie a tutti. F

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fittizio
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Scegli tu quando monti il circuito, hai bisogno un circuito con tre entrate o hai bisogno un'entrata che accetti tutte e tre le possibilità?

L'uscita intendi dire, no?

Per l'entrata in tensione, basta un partitore di tensione seguito da un operazionale in configurazione V-follower.

Per l'entrata in corrente puoi usare un operazionale CFB.

Il tutto compatibilmente con le necessità di impedenza in entrata e in uscita, la frequenza di lavoro, ecc...

Boiler

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Boiler

Ciao, Grazie per la risposta.

Avrei bisogno di un circuito che accetti in entrata una delle tre possibilità 0-20mA, 4-20mA, 0-3V magari configurabile con un dip... Nel caso peggiore mi faccio 3 circuiti...

Esatto, vorrei una uscita lineare in tensione che vari per esempio sempre da

0 a 3V.

Ok. Ora riguardo queste due configurazioni. Nel frattempo se hai qualche link tipo a qualche progettino free di questo tipo, me lo posti? Grazie

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fittizio

Inizia a dire da dove arriva il segnale e dove va a finire. E che frequenze sono in gioco.

Boiler

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Boiler

Si scusa... Il segnala arriva da alcuni sensori che hanno uscita appunto o 0-20mA o

4-20mA o 0-5V. Deve andare a finire su un convertitore A/D che accetta in input tipicamente tensioni da 0-3V. Volevo quindi convertire il segnale in modo da acquisirlo poi sull'A/D

I segnali non variano velocemente. Si tratta di sensori le cui grandezze misurate variano lentamente.

Grazie G

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fittizio

Per l'uscita in tensione:

[FIDOCAD] MC 40 25 0 0 115 MC 40 45 0 0 115 MC 40 60 0 0 045 MC 55 40 0 0 580 LI 40 60 40 55 LI 40 35 40 45 LI 40 40 55 40 LI 55 50 55 60 LI 55 60 80 60 LI 80 60 80 45 LI 80 45 105 45 LI 40 25 35 25 LI 35 25 15 25 TY 30 50 5 3 0 0 0 * 3R TY 30 30 5 3 0 0 0 * 2R TY 10 20 5 3 0 0 0 * 0-5 V TY 100 40 5 3 0 0 0 * 0-3 V

Ti serve un operazionale rail-to-rail oppure lo alimenti con una tensione duale, altrimenti non arrivi a 0 V. La tensione duale deve essere maggiore di +/- 5 V (tieni conto di quanto sta scritto nel data-sheet dell'opamp). A dipendenza della precisione che ti serve, opta per un operazionale a low-offset.

Per la corrente 0-20 mA usa lo stesso circuito ma sostituisci il partitore resistivo con una resistenza di valore opportuno: a 20 mA vogliamo una caduta di tensione di 3 V.

3 = 0.02 * R ---> R = 150 ohm

Per la corrente 4-20 mA prendi un resistore da 187.5 ohm (non esiste, dovrai usare un trimmer). In questo modo abbiamo i nostri 0-3 V sommati ad un offset di 0.75 V. L'operazionale questa volta lo configuriamo come invertente con guadagno -1. All'uscita metti un altro operazionale configurato come sommatore invertente. Entra con il segnale appena ottenuto e con +0.75 V (facilmente ricavabili con un partitore resistivo dall'alimentazione stabilizzata, per piú precisione usa un riferimento di tensione). Ambedue gli ingressi con fattore 1, guadagno totale -1.

I primi due circuiti sono molto simili e puoi senza alcun problema commutare da una configurazione all'altra usando un semplice interruttore 1 polo - 2 posizioni.

In ogni caso assicurati che la resistenza d'ingresso che i sensori vedono sia loro confacente. Se così non fosse, modifica i valori del partitore resistivo nel primo caso e delle resistenze (adattando poi il guadagno) nel secondo e terzo caso.

Boiler

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Boiler

Ciao Uno dei casi ,con piccole modifiche , lo puoi risolvere col circuitino di cui sotto.

Ciao Giorgio [FIDOCAD] MC 65 45 0 0 580 MC 70 65 0 0 080 MC 65 65 1 0 080 MC 50 65 0 0 080 MC 45 65 1 0 080 MC 30 65 0 0 080 MC 25 65 1 0 200 LI 90 50 90 65 LI 90 65 80 65 LI 70 65 60 65 LI 70 55 65 55 LI 65 55 65 65 LI 40 65 50 65 LI 30 65 25 65 MC 15 65 0 0 080 MC 65 75 0 0 045 MC 55 90 0 0 045 MC 25 90 0 0 200 MC 40 90 0 0 200 LI 25 80 25 90 LI 80 45 80 30 LI 80 55 80 60 SA 80 30 SA 80 60 TY 85 30 5 3 0 0 0 * +12V SA 15 65 MC 45 75 0 0 045 MC 55 45 1 0 080 LI 65 45 10 45 MC 55 55 0 0 045 SA 55 45 SA 10 45 MC 5 45 0 0 074 MC 90 50 0 0 074 TY 5 40 5 3 0 0 0 * IN 4 to 20mA TY 45 50 5 3 0 0 0 * 100 TY 10 55 5 3 0 0 0 * +12v TY 55 70 5 3 0 0 0 * 1K SA 90 50 SA 65 65 SA 45 65 SA 25 65 TY 10 95 5 3 0 0 0 * 3 1N4148 TY 80 60 5 3 0 0 0 * -12V TY 75 70 5 3 0 0 0 * 2.2k TY 65 75 5 3 0 0 0 * 1.5K TY 45 75 5 3 0 0 0 * 12K TY 30 55 5 3 0 0 0 * 300 TY 10 70 5 3 0 0 0 * 2.2k TY 90 40 5 3 0 0 0 * out 0 t0 5V

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

Ciao, Studio la cosa e ti faccio sapere! Grazie

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fittizio

Ciao, Mi stavo analizzando la tua soluzione.

Considera il caso in tensione:

Praticamente operazionale come inseguitore di tensione non inv con Vin=3/5R ovvero scaliamo il range di input 0-5V tramite il partitore resistivo a

0-3V. Ma in questo caso ho il problema delle tolleranze delle resistenze.... Dovrei usarne tipo qualcuna a meno dell'1%.... Ci sono soluzioni alternative?

Grazie

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fittizio

Sì, usare un trimmer (potenziometro).

Oppure usa resistenze di precisione (si torvano abbastanza facilmente da 0.01%)

Ma se questo ti preoccupa, tieni conto che l'opamp ha una corrente di ingresso minima ma non nulla che scorre sul ramo superiore del partitore e non in quello inferiore.

Inoltre hai un offset in entrata che ritroverai in uscita.

Boiler

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Boiler

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