Разветвить и изолировать ток до 20мА

Возникла задача - в выходную цепь датчика (ток 0...20мА) врезать "съемник", снять значение тока, изолировать гальванически от первичной цепи и восстановить (сгенерировать) во вторичную в 1-3 копии.

На первый взгляд - структура типа - "измерительный" резистор (250 Ом), проц с АЦП (10 разрядов хватит), внутри оцифровка, оптрон (имп. трансформатор), второй проц с ШИМом и схемой генератора тока. Ток до

Все понятно, кроме одного - как просто и корректно, не потеряв разряды, преобразовать ШИМ (10 разрядов) в ток? Быстродействие роли не играет - сигналы медленные - пост. времени доли сек.

Кто что посоветует?

RA>> Все понятно, кроме одного - как просто и корректно, не потеряв разряды, RA>> преобразовать ШИМ (10 разрядов) в ток? Быстродействие роли не играет - RA>> сигналы медленные - пост. времени доли сек.

RA>> Кто что посоветует?

Это тривиальное решение. Проблемы с кучей питания, сдвигами и пр. Решаемо - но - может, кто чего похитрее делал? На ум лезет бредятина типа источник 30В, регулятор, нагрузка, 250 Ом, вход ADC проца, внутри него сравнение с кодом от первичной цепи, воздействие на регулятор через ШИМ проца. Вдруг получится?

Wed, 15 Sep 2004 14:27:00 +0600 Rifkat Abdulin wrote to All:

RA> Возникла задача - в выходную цепь датчика (ток 0...20мА) RA> врезать "съемник", снять значение тока, изолировать гальванически от RA> первичной цепи и восстановить (сгенерировать) во вторичную в 1-3 копии.

RA> Hа первый взгляд - структура типа - "измерительный" резистор (250 Ом), RA> проц с АЦП (10 разрядов хватит), внутри оцифровка, оптрон (имп. RA> трансформатор), второй проц с ШИМом и схемой генератора тока. Ток до RA> 20мА при запасе U до 30В. Можно вывести и 485/CAN сразу.

RA> Все понятно, кроме одного - как просто и корректно, не потеряв разряды, RA> преобразовать ШИМ (10 разрядов) в ток? Быстродействие роли не играет - RA> сигналы медленные - пост. времени доли сек.

ШИМ-то можно взять разрядностью побольше - хоть до 16 бит. Частота при этом высокая не получится, но ведь и сигналы медленные. А вот на чем оно будет в ток превращаться? В смысле, нагрузка какая? Индуктивность? Или самому это надо поставить? А то может проще просто на ЦАП (обычный линейный) выводить и на преобразователь напряжение-ток?

Если что-то не понял и ерунду написал, не обессудь?! :)

RA>> Все понятно, кроме одного - как просто и корректно, не потеряв разряды, RA>> преобразовать ШИМ (10 разрядов) в ток? Быстродействие роли не играет - RA>> сигналы медленные - пост. времени доли сек.

HZ> ШИМ-то можно взять разрядностью побольше - хоть до 16 бит. Частота при этом HZ> высокая не получится, но ведь и сигналы медленные. А вот на чем оно будет в ток HZ> превращаться? В смысле, нагрузка какая? Индуктивность? Или самому это надо HZ> поставить? А то может проще просто на ЦАП (обычный линейный) выводить и на HZ> преобразователь напряжение-ток?

Нагрузка - линия, длинная (витушка), на ее конце - изм. резистор (250 Ом)и далее в преобразователь.

С ЦАПом и преобр. U-I не хочется связываться - важна оч. хорошая линейность и стабильность, + мин. подстроек (смещения и пр.)Пускай лучше небольшие пульсации будут ;-)

Hello, Rifkat!

Wednesday 15 September 2004, 14:27, Rifkat Abdulin writes to All:

RA> Возникла задача - в выходную цепь датчика (ток 0...20мА) RA> врезать "съемник", снять значение тока, изолировать гальванически от RA> первичной цепи и восстановить (сгенерировать) во вторичную в 1-3 RA> копии.

Вообще, были готовые такие устройства, в 2002 году в конференции по АСУТП называли "Калининградгазавтоматику" или что-то в этом роде... Устройство называлось HС-30М, может и у других производителей есть.

Alexandr.

Wed, 15 Sep 2004 18:06:19 +0600 Rifkat Abdulin wrote to Harry Zhurov:

HZ>> преобразователь напряжение-ток?

RA> С ЦАПом и преобр. U-I не хочется связываться - важна оч. хорошая RA> линейность и стабильность, + мин. подстроек (смещения и пр.)Пускай RA> лучше небольшие пульсации будут ;-)

Hу, дык есть ЦАПы с токовым выходом. Правда, они быстрые, но это не помеха. Вот, например, что-нибудь типа AD9762, который есть 12-разрядный ЦАП с токовым выходом до 20 мА. Можно еще аналогичные поискать, но и этот недорогой - что-то баксов 10-12 стОит (сомнительно, что альтернативное решение выйдет дешевле при жестких требованиях к линейности). Входная шина параллельная, встроенная опора, корпус - SO28/TSSOP28. Легко доставабельные.

RA>> Возникла задача - в выходную цепь датчика (ток 0...20мА) RA>> врезать "съемник", снять значение тока, изолировать гальванически от RA>> первичной цепи и восстановить (сгенерировать) во вторичную в 1-3 RA>> копии.

AL> Вообще, были готовые такие устройства, в 2002 году в конференции по АСУТП AL> называли "Калининградгазавтоматику" или что-то в этом роде... Устройство AL> называлось HС-30М, может и у других производителей есть.

Угу. Эту каку делают соседи за забором (буквально там и находится эта контора ;-)) и именно ее мы хотим заменить (на сов. рассыпухе + 5 ремонтов в год)

RA> Угу. Эту каку делают соседи за забором (буквально там и находится эта RA> контора ;-)) и именно ее мы хотим заменить (на сов. рассыпухе + 5 RA> ремонтов в год)

Посмотрите на фигнюшки от Dataforth - цены лежат в частности у Prosoft, но на них только разве ориентироваться - есть масса мест, где есть дешевле, быстрее и надежнее.

RA>> С ЦАПом и преобр. U-I не хочется связываться - важна оч. хорошая RA>> линейность и стабильность, + мин. подстроек (смещения и пр.)Пускай RA>> лучше небольшие пульсации будут ;-)

HZ> Hу, дык есть ЦАПы с токовым выходом. Правда, они быстрые, но это не помеха. HZ> Вот, например, что-нибудь типа AD9762, который есть 12-разрядный ЦАП с токовым

Глянул на него. Непонятно, как без извратов обеспечить Uxx=30В. Да и температурные параметры не очень - gain drift = +-50 ppm of FSR/град - это много (-10 - +50 гр. условия экспл.)

Wed, 15 Sep 2004 18:06:19 +0600 Rifkat Abdulin wrote to Harry Zhurov:

Вдогонку.

RA> Hагрузка - линия, длинная (витушка), на ее конце - изм. резистор (250 RA> Ом)и далее в преобразователь.

RA> С ЦАПом и преобр. U-I не хочется связываться - важна оч. хорошая RA> линейность и стабильность, + мин. подстроек (смещения и пр.)Пускай RA> лучше небольшие пульсации будут ;-)

В случае с ШИМом проблем не меньше.

Во-первых, преобразование из напряжения ШИМ в ток все равно нужно. Если бы у тебя была индуктивная нагрузка (как обмотка двигателя, например), то было бы проще. А так по любому придется преобразователь городить с фильтром.

Во-вторых, для линейности и стабильности нужно напряжение этого ШИМа нормировать/стабилизировать, т.е. не просто с порта МК пускать, а через некую схему, которая будет "кондиционировать" сигнал по напряжению.

В случае с ЦАПом и преобразователем напряжение-ток, имхо, все значительно проще. И даже совсем не нужен тот токовый ЦАП, который я в раньше упоминал (его скорость не нужна, он имеет не слишком подходящий к данному случаю интерфейс, выходной диапазон по напряжению у него мал, выходы все-таки сигнальные - их в линию цеплять нехорошо). А лучше взять обычный ЦАП с последовательным интерфейсом и сигнал с него передать на преобразователь напряжение-ток, собранный на ОУ и транзисторе (можно на полевике, чтобы ток базы не влиял, если бета маленькая). Коллектор (сток) транзистора наружу в линию. Можно таких преобразователей на этот ЦАП хоть сто штук посадить.

Есть МК с ЦАПом на борту. Hо это, как я понял, из-за требований гальванической развязки может не подойти. Тогда МК на одной стороне, измеряет; ЦАП с SPI интерфейсом на другой; связь через ADuM. С выхода ЦАПа на упомянутый преобразователь. Hу и, конечно, тщательно питания сделать и опору ЦАПу.

Thu, 16 Sep 2004 09:05:55 +0600 Rifkat Abdulin wrote to Harry Zhurov:

HZ>> Hу, дык есть ЦАПы с токовым выходом. Правда, они быстрые, но RA> это не помеха. HZ>> Вот, например, что-нибудь типа AD9762, который есть 12-разрядный RA> ЦАП с токовым

RA> Глянул на него. Hепонятно, как без извратов обеспечить Uxx=30В. Да и RA> температурные параметры не очень - gain drift = +-50 ppm of FSR/град - RA> это много (-10 - +50 гр. условия экспл.)

Согласен, не нужен такой ЦАП тут. Здесь надо не слишком быстрый, но более прецизионный. Подробнее я уже написал в предыдущем сообщении.

RA> Возникла задача - в выходную цепь датчика (ток 0...20мА) RA> врезать "съемник", снять значение тока, изолировать гальванически от RA> первичной цепи и восстановить (сгенерировать) во вторичную в 1-3 копии.

RA> Кто что посоветует?

Возможно, существуют приборы, вроде датчика холла и индуктивности в одном корпусе. Как раз для измерения тока. Я не знаю точно. Понятно, что гальванической связи там нет. Для преобразование же напряжения, полученного с датчика, в ток никаких сложных цифровых устройств не нужно...

Мир Вашему дому, Rifkat!

Среда Сентябрь 15 2004 17:34, Rifkat Abdulin писал(а) Tadas:

RA>>> Все понятно, кроме одного - как просто и корректно, не потеряв RA> разряды, преобразовать ШИМ (10 разрядов) в ток? Быстродействие роли RA> не играет - сигналы медленные - пост. времени доли сек. RA>>> Кто что посоветует?

RA> Это тривиальное решение. Проблемы с кучей питания, сдвигами и пр. RA> Решаемо - но - может, кто чего похитрее делал? Hа ум лезет бредятина RA> типа источник 30В, регулятор, нагрузка, 250 Ом, вход ADC проца, внутри RA> него сравнение с кодом от первичной цепи, воздействие на регулятор RA> через ШИМ проца. Вдруг получится?

Преобразователь ток-частота ("0-20" сложно, "4-20" уже без проблем), частоту через оптрон развязать, дальше регулируемый источник тока и в его ОС такой же преобразователь ток-частота и ФАПЧ. Собственное питание только для вторичных цепей.

Удачи! Sergej Pipets

... Если тушат свет, значит где-то грех

Hello, Sergej! You wrote to Rifkat Abdulin on Sat, 18 Sep 2004 10:53:53 +0400:

SP> Преобразователь ток-частота ("0-20" сложно, "4-20" уже без SP> проблем), частоту через оптрон развязать, дальше регулируемый SP> источник тока и в его ОС такой же преобразователь ток-частота и SP> ФАПЧ. Собственное питание только для вторичных цепей.

Гхммм... А не проще ли отшимить на входной стороне, передать через какой-нибудь 6n137, а дальше только фильтровать?

With best regards, Alexander Derazhne

Мир Вашему дому, Alexander!

Суббота Сентябрь 18 2004 15:12, Alexander Derazhne писал(а) Sergej Pipets:

SP>> Преобразователь ток-частота ("0-20" сложно, "4-20" уже без SP>> проблем), частоту через оптрон

или трансформатор

SP>> развязать, дальше регулируемый источник тока и в его ОС такой же SP>> преобразователь ток-частота и ФАПЧ. Собственное питание только для SP>> вторичных цепей.

AD> Гхммм... А не проще ли отшимить на входной стороне, передать через AD> какой-нибудь 6n137, а дальше только фильтровать?

Проще. Hо нелинейность оптрона (разное время вкл/выкл) может внести погрешность. Потребуется индивидуальная калибровка, возможна температурная нестабильность. Впрочем, можно взять два оптрона, в противофазе. Попутно это уменьшит пульсацию потребляемого тока.

Удачи! Sergej Pipets

... Шесть твоих цифр помнит мой телефон

Hello, Sergej! You wrote to Alexander Derazhne on Sat, 18 Sep 2004 17:22:05 +0400:

AD>> Гхммм... А не проще ли отшимить на входной стороне, передать AD>> через какой-нибудь 6n137, а дальше только фильтровать?

SP> Проще. Hо нелинейность оптрона (разное время вкл/выкл) может внести SP> погрешность. Потребуется индивидуальная калибровка, возможна SP> температурная нестабильность. Впрочем, можно взять два оптрона, в SP> противофазе. Попутно это уменьшит пульсацию потребляемого тока.

Я-ж не случайно упомянул именно этот оптрон! Pulse Width Distortion 35 ns Max, 3 ns Typ.

With best regards, Alexander Derazhne

Мир Вашему дому, Alexander!

Суббота Сентябрь 18 2004 20:11, Alexander Derazhne писал(а) Sergej Pipets:

AD>>> Гхммм... А не проще ли отшимить на входной стороне, передать AD>>> через какой-нибудь 6n137, а дальше только фильтровать?

SP>> Проще. Hо нелинейность оптрона (разное время вкл/выкл) может внести SP>> погрешность. Потребуется индивидуальная калибровка, возможна SP>> температурная нестабильность. Впрочем, можно взять два оптрона, в SP>> противофазе. Попутно это уменьшит пульсацию потребляемого тока. AD> Я-ж не случайно упомянул именно этот оптрон! AD> Pulse Width Distortion 35 ns Max, 3 ns Typ.

У меня нет на него документации. Hо зато вариант замены предложил ;-)

Удачи! Sergej Pipets ... Эй! ты там, на седьмом ряду, с портвейном! Hу что ты хлещеш из горла! - щас дам стакан...

Пpивет, Rifkat!

AD>> какой-нибудь 6n137, а дальше только фильтровать?

RA> А дальше? Опять U-I, со сдвигами и дрейфами и кучей питаний? Да и RA> динамический диапазон широк - околонулевые и максимальные краевые RA> значения "загнутся" - нелинейности наползут.

А если преобразовать не в PWM, а в частоту (VFC32 или LM331), а потом - обратно в напряжение (VFC32) ?

с уважением Владислав

AD> Гхммм... А не проще ли отшимить на входной стороне, передать через AD> какой-нибудь 6n137, а дальше только фильтровать?

А дальше? Опять U-I, со сдвигами и дрейфами и кучей питаний? Да и динамический диапазон широк - околонулевые и максимальные краевые значения "загнутся" - нелинейности наползут.