Jag har ett system med en massa (~50) inkommande signaler i form av 4-20 mA, kruxet är att jag vill ta in dem i en dator och datainsamlingskortet klarar bara spänningssignaler.
I teorin är det ju enkelt, jag lägger strömmen över lämpligt motstånd (500 ohm), men hur skulle ni lösa det rent praktiskt för att bibehålla en så hög noggrannhet som möjligt? Vilken typ av resistorer? Hur gör man lämpligen själva kopplingen? Det är en klar fördel om det går att koppla i och ur på enkelt sätt, men det får ju inte bli fel pga tveksam galvanisk kontakt.
Finns det nåt färdigbyggt att köpa, till rimlig kostnad?
Gå från 4-20 mA till 0-10V med hög noggrannhet?
"Finns det nåt färdigbyggt att köpa, till rimlig kostnad?"
Enl. min erfarenhet: definitivt inte!
Du har i övrigt glömt att ange att du vill ha 0-10V som insignal.
Om alla strömsignalerna har gemensam nolla blir allt ju oerhört mycket lättare och jag utgår ifrån detta framledes.
Det finns 2 sätt att få maximal upplösning på:
1: Motståndet du ska ha till varje signal bör då vara på 625Ω och du ska terminera dom till en negativ spänningsmatning på -2,5V. Då får du 0-10V ut. Kom ihåg att räkna med impedansen på ingångssteget för att få rätt motstånd.
2: Bygg en förstärkare till varje signal, om du väljer en op-amp med skapligt lågt offset kan du offsetta insignalen och förstärka lite lagom, det ger 0-10V ut men blir en del dyrare.
Sedan finns de ett sätt som är billigt och enkelt men inte ger maximal upplösning: Ett 500Ω motstånd, då får du acceptera att insignalen varierar mellan 2V och 10V.
Och vad är "rimlig kostnad"????
Resistorerna ska självklart vara metallfilmmotstånd med låg tolerans.
Enl. min erfarenhet: definitivt inte!
Du har i övrigt glömt att ange att du vill ha 0-10V som insignal.
Om alla strömsignalerna har gemensam nolla blir allt ju oerhört mycket lättare och jag utgår ifrån detta framledes.
Det finns 2 sätt att få maximal upplösning på:
1: Motståndet du ska ha till varje signal bör då vara på 625Ω och du ska terminera dom till en negativ spänningsmatning på -2,5V. Då får du 0-10V ut. Kom ihåg att räkna med impedansen på ingångssteget för att få rätt motstånd.
2: Bygg en förstärkare till varje signal, om du väljer en op-amp med skapligt lågt offset kan du offsetta insignalen och förstärka lite lagom, det ger 0-10V ut men blir en del dyrare.
Sedan finns de ett sätt som är billigt och enkelt men inte ger maximal upplösning: Ett 500Ω motstånd, då får du acceptera att insignalen varierar mellan 2V och 10V.
Och vad är "rimlig kostnad"????
Resistorerna ska självklart vara metallfilmmotstånd med låg tolerans.
Tack för det, där fick jag lite att tänka på. Miss av mig där ang spänningen. Jag får överväga huruvida enkelheten är värd den lägre upplösningen.
Jag inser att "rimlig kostnad" är ungefär som "hur långt är ett snöre", men i det här fallet kan vi väl säga att det kan vara värt att lägga ca 5 000 kr på det.
Jag inser att "rimlig kostnad" är ungefär som "hur långt är ett snöre", men i det här fallet kan vi väl säga att det kan vara värt att lägga ca 5 000 kr på det.
5000:- på 50 ingångar, det ger 100:-/st och det är lite snålt och definitivt medger det inte färdiga lösningar.
Men lösning 1 medger det med råga, kom bara ihåg att den -2,5V ska vara STABIL och tåla upp till 1A+ belastning.
Lösning 2 kan kanske hänga ihop rent ekonomisk fast då bara nätt och jämt, jag utgår ifrån att de 5kkr räknas i materialkostnad och att du löder själv vid behov.
Men lösning 1 medger det med råga, kom bara ihåg att den -2,5V ska vara STABIL och tåla upp till 1A+ belastning.
Lösning 2 kan kanske hänga ihop rent ekonomisk fast då bara nätt och jämt, jag utgår ifrån att de 5kkr räknas i materialkostnad och att du löder själv vid behov.
Det finns faktiskt fördelar med att ha signalen offsetad från 0V, det blir så mycket enklare när man ska försöka kalibrera nollpunkten....
Man får också en möjlighet att enkelt se kabelbrott...
Jag skulle helt klart överväga någon typ av optokopplad ingång för att slippa ens fundera på hur nollorna ligger i de olika utrustningarna.
Man får också en möjlighet att enkelt se kabelbrott...
Jag skulle helt klart överväga någon typ av optokopplad ingång för att slippa ens fundera på hur nollorna ligger i de olika utrustningarna.
Det är inte billigt eller speciellt exakt att optokoppla över ett linjärt signal men det går och det är en bra grej att man kan slippa noll-strömmar men ekonomin verkar begränsa i detta fall.
I annat fall kan DESSA vara intressanta fast deras noggrannhet är lite sisådär men det kan lösas med ett trimpot per kopplare.
Tyvärr blir det besvärligt med det budget som finns...
I annat fall kan DESSA vara intressanta fast deras noggrannhet är lite sisådär men det kan lösas med ett trimpot per kopplare.
Tyvärr blir det besvärligt med det budget som finns...
Sannolikt vore det absolut enklast med ett mätdatasystem som har
20 mA ingångar. Sen har i alla fall Westermo haft konverters till/från
20 mA strömlop tidigare, men kanske inte för 100:- per signal...
Ska det vara permanent eller kan du hyra in en utrustning under en tid ?
Att speciallbygga en mätutrustning kan knappast hamna under 5000:-.
20 mA ingångar. Sen har i alla fall Westermo haft konverters till/från
20 mA strömlop tidigare, men kanske inte för 100:- per signal...
Ska det vara permanent eller kan du hyra in en utrustning under en tid ?
Att speciallbygga en mätutrustning kan knappast hamna under 5000:-.
ts: Vad är förövrigt hög noggranhet?
Jo, att budgeten lär ryka är väll rätt klart, men 50 4-20mA slingor känns inte som nått man har hemma i pannhuset...
Mer som en produktionslina någonstanns, och man kan ju så misstänka att man vill ha in signalerna för att förbättra produktionen... Och kan man då påvisa hur mycket pengar man kan spara med denna förbättring, brukar budgeten snabbt kunna ökas...
Ska arbetskostnaden räknas in i budgeten med så kan man ju vara glad om man får ihop en rapport som berättar vilka lösningar som finns...
Jo, att budgeten lär ryka är väll rätt klart, men 50 4-20mA slingor känns inte som nått man har hemma i pannhuset...
Mer som en produktionslina någonstanns, och man kan ju så misstänka att man vill ha in signalerna för att förbättra produktionen... Och kan man då påvisa hur mycket pengar man kan spara med denna förbättring, brukar budgeten snabbt kunna ökas...
Ska arbetskostnaden räknas in i budgeten med så kan man ju vara glad om man får ihop en rapport som berättar vilka lösningar som finns...
Om du nu ska bygga ett mätsystem så skulle du kunna sätta en DC/DC
omvandlare, AD omvandlare och OP:amp amp motstånd och sedan isolera mot resten av systemet.
Isolering och DC-DC i ett
2 st http://www.analog.com/en/prod/0,2877,ADUM5241,00.html
Då har du 2x10mA att använda. Eller om man kan några ma från strömslingan istället.
Exempel på AD
LTC 2433 (har elfa)
Och för få SPI in i datorn: ett FT2232 t.ex eller en microprocessor.
Betvlivlar starkt att man kommer under 5k däremot.
omvandlare, AD omvandlare och OP:amp amp motstånd och sedan isolera mot resten av systemet.
Isolering och DC-DC i ett
2 st http://www.analog.com/en/prod/0,2877,ADUM5241,00.html
Då har du 2x10mA att använda. Eller om man kan några ma från strömslingan istället.
Exempel på AD
LTC 2433 (har elfa)
Och för få SPI in i datorn: ett FT2232 t.ex eller en microprocessor.
Betvlivlar starkt att man kommer under 5k däremot.
Miklon, som sagt beror det i slutänden på vilken noggrannhet/upplösning du behöver. Vad har ditt insamlingskort för specification? Märke/modell?
Vilken samplingtakt behöver du.
Att ta bort offseten som blir att strömslingan går från 4 mA-20 mA inför nog mer fel än man förlorar i minskat effektivt inområde i ADCn.
Att skala om en insignal så att den är 0-10V in i en 12-bitars ADC eller köra in en signal 2-10V i en 12-bitars ger väldigt liten skillnad.
I 2-10V fallet motsvarar det att man har en 11.7-bitars ADC (konstigt med decimala bitar va?
), dvs en förlust på bara 0.3 bitar. Kör man med en 16-bitars ADC är förlusten fortfarande bara 0.3 bitar, dvs försumbart.
För att kompensera för effekter av inimpedans i datainsamlingskortet är väl enklast att kalibrera fram en offset och lutning. Skicka känd ström i minst två nivåer (t.ex 5 mA och 15 mA med önskad noggrannhet) och se var du får för rapporterad spänning ut från ADC. Då kan du räkna fram korrektionsfaktorer för varje kanal.
Vilken samplingtakt behöver du.
Att ta bort offseten som blir att strömslingan går från 4 mA-20 mA inför nog mer fel än man förlorar i minskat effektivt inområde i ADCn.
Att skala om en insignal så att den är 0-10V in i en 12-bitars ADC eller köra in en signal 2-10V i en 12-bitars ger väldigt liten skillnad.
I 2-10V fallet motsvarar det att man har en 11.7-bitars ADC (konstigt med decimala bitar va?
), dvs en förlust på bara 0.3 bitar. Kör man med en 16-bitars ADC är förlusten fortfarande bara 0.3 bitar, dvs försumbart.För att kompensera för effekter av inimpedans i datainsamlingskortet är väl enklast att kalibrera fram en offset och lutning. Skicka känd ström i minst två nivåer (t.ex 5 mA och 15 mA med önskad noggrannhet) och se var du får för rapporterad spänning ut från ADC. Då kan du räkna fram korrektionsfaktorer för varje kanal.
Tack för all input, det är onekligen rätt skönt att veta att det finns kunskap därute när den egna brister. 
Till att börja med så tog jag uppenbarligen till rejält i underkant när jag drog till med 5 000, det verkar inte räcka långt.
Inkortet är ett 16-bitars kort, så det verkar inte finnas någon direkt poäng i att gå till 0-10 istf 2-10, vilket är bra.
Anledningen till frågan är egentligen att jag försöker bedöma huruvida det är värt att betala för en insamlingslösning som tar 4-20 mA direkt eller om det går att lösa så enkelt och billigt att det inte är värt den kostnaden.
Uppenbarligen så är det varken jätteenkelt (åtminstone känner jag att jag behöver läsa på en del för att förstå vad jag gör) eller jättebilligt, vilket gör det lättare att motivera både för mig själv och den som betalar att införskaffa ett 4-20-kort istället. (Kostnaden för det uppskattar jag till 25-50 000 kr, det handlar om DAQar från National Instruments).
Återigen, tack för all input, om jag (eller den som håller i plånboken) bestämmer sig för att vi ändå ska bygga själva så lär jag återkomma i frågan.
Till att börja med så tog jag uppenbarligen till rejält i underkant när jag drog till med 5 000, det verkar inte räcka långt.
Inkortet är ett 16-bitars kort, så det verkar inte finnas någon direkt poäng i att gå till 0-10 istf 2-10, vilket är bra.
Anledningen till frågan är egentligen att jag försöker bedöma huruvida det är värt att betala för en insamlingslösning som tar 4-20 mA direkt eller om det går att lösa så enkelt och billigt att det inte är värt den kostnaden.
Uppenbarligen så är det varken jätteenkelt (åtminstone känner jag att jag behöver läsa på en del för att förstå vad jag gör) eller jättebilligt, vilket gör det lättare att motivera både för mig själv och den som betalar att införskaffa ett 4-20-kort istället. (Kostnaden för det uppskattar jag till 25-50 000 kr, det handlar om DAQar från National Instruments).
Återigen, tack för all input, om jag (eller den som håller i plånboken) bestämmer sig för att vi ändå ska bygga själva så lär jag återkomma i frågan.
Mer galvanisk isolation kommer jag behöva, kortet saknar isolation i princip och det här handlar om trådar som kommer in utifrån, med risk för åsknedslag osv.
Vi struntar i budgeten jag angav tidigare, det var taget mellan tummen och stortån ändå. Är någon form av optokopplare vad jag behöver?
Angående gemensam nolla så känner jag mig osäker. Det handlar om ett antal givare/transmittrar, utplacerade på olika platser utomhus, några tiotal meter från varandra och insamlingskortet. De matas från samma punkt, men hur säker är man på att nollnivån är gemensam med 20-50 m sträcka från matningen? Eller är jag ute och cyklar någonstans?
Vi struntar i budgeten jag angav tidigare, det var taget mellan tummen och stortån ändå. Är någon form av optokopplare vad jag behöver?
Angående gemensam nolla så känner jag mig osäker. Det handlar om ett antal givare/transmittrar, utplacerade på olika platser utomhus, några tiotal meter från varandra och insamlingskortet. De matas från samma punkt, men hur säker är man på att nollnivån är gemensam med 20-50 m sträcka från matningen? Eller är jag ute och cyklar någonstans?
Köp ett färdigt, enklare för din efterträdare eller hans efterträdare... Så slipper han rota i ett ormbo av patchade kretskort som oftast funkar...
Även enklare att få tag på ett nytt kort när ni om något år eller två blivit helt beroende av de loggade mätvärdena och hårdvaran krashar, då är det trevligt att kunna ringa leverantören och snabbt få fram ett nytt kort...
negativ jag? nädå... Men kulhetsfaktorn är större på ett eget system, det måste jag hålla med om
Även enklare att få tag på ett nytt kort när ni om något år eller två blivit helt beroende av de loggade mätvärdena och hårdvaran krashar, då är det trevligt att kunna ringa leverantören och snabbt få fram ett nytt kort...
negativ jag? nädå... Men kulhetsfaktorn är större på ett eget system, det måste jag hålla med om
Jo, det är ju kul att lära sig saker, men samtidigt är det ju inte så kul när någon står och vrålar en i örat när det man försöker bygga ihop inte fungerar och deadline närmar sig med stormsteg. Där har färdigbyggt ett klart övertag...
Du skrev längre upp "optokopplad ingång för att slippa ens fundera på hur nollorna ligger i de olika utrustningarna", har du lust att förtydliga det, jag hänger inte riktigt med.
Du skrev längre upp "optokopplad ingång för att slippa ens fundera på hur nollorna ligger i de olika utrustningarna", har du lust att förtydliga det, jag hänger inte riktigt med.
