 |
www.elektronik.si
Forum o elektrotehniki in računalništvu
|
| Poglej prejšnjo temo :: Poglej naslednjo temo |
| Avtor |
Sporočilo |
soprgrca
Član
Pridružen-a: Tor 30 Sep 2008 9:29
Prispevkov: 32
Aktiv.: 0.16
Kraj: MS
|
 Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 2:59 am Naslov sporočila: 4-20mA pretvornik na AVR |
 |
|
Pozdrav!
Imam tlačni pretvornik s tokovnim izhodom 4-20mA vezan na AD vhod mikrokrmilnika. Glede na to, da je pretvornik z dvem apriključkoma, je en konec vezan na +12V drugi pa preko ~100 ohmskega upora na maso. Meritev napetosti na uporu preko AD vhoda deluje kot treba, vendar pa takšna vezava ni ravno najbolj varna za mikrokrmilnik.
Zanima me kako kaj rešujete tovrstne priklope na mikrokrmilnik. Nekaj variant sem že nekje zasledil vendar nobena po moje popolnoma ne zaščiti AD vhoda.
lp
Rajko
|
|
| Nazaj na vrh |
|
 |
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 3:50 am Naslov sporočila: Re: 4-20mA pretvornik na AVR |
|
|
| soprgrca je napisal/a: |
Pozdrav!
Imam tlačni pretvornik s tokovnim izhodom 4-20mA vezan na AD vhod mikrokrmilnika. Glede na to, da je pretvornik z dvem apriključkoma, je en konec vezan na +12V drugi pa preko ~100 ohmskega upora na maso. Meritev napetosti na uporu preko AD vhoda deluje kot treba, vendar pa takšna vezava ni ravno najbolj varna za mikrokrmilnik.
Zanima me kako kaj rešujete tovrstne priklope na mikrokrmilnik. Nekaj variant sem že nekje zasledil vendar nobena po moje popolnoma ne zaščiti AD vhoda. |
Ja z RC členom! Poglej si malo načrte raznih vezij kako so tam ščiteni vhodi.
Tore med 100 Ohm uporom in AD vhodom daš upor recimo 2K2, pač odvisno od datasheet-a, v katerem ponavadi piše kakšna je max. upornost vhodnega generatorja, da še ohranja deklarirano resolucijo AD pretvorbe. Vsporedno s 100 Ohm uporom pa dodaš še foliski kondenzator, recimo 22nF.
Takšna varianta normalno povsem zadostuje, če ni potrebno da vezje zadostuje CE, oziroma nimaš kakšnih posebnih zahtev. Sicer pa izračunaš kakšno motnjo še prenese tako ščiten vhod, da veš kje si!
LP GJ
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
s56al
Član
Pridružen-a: Pon 19 Sep 2005 12:03
Prispevkov: 788
Aktiv.: 3.33
Kraj: JN66SI & JN76TM
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 10:10 am Naslov sporočila: |
|
|
Dobijo se tudi prenapetostne zaščite dimenzionirane prav za zanko 4-20 mA, večinoma pa niso poceni. Napetostne špice pobirajo s plinskimi odvodniki, varistorji in / ali supresorskimi diodami ter serijskimi dušilkami.
Pri rešitvki, ki ti jo je predlagal GJ je koristno tudi, če iz nogice A/D vhoda pelješ eno Shottky diodo proti + (5V) napajanju mikrokontrolerja in eno daš med to isto nogico in maso. Obe seveda orientirani v zaporni smeri.
Če iz nekega razloga potrebuješ ekstremno zanesljivo zaščito mikrokontrolerja je možnost, da tok 4-20mA pretvoriš z namenskim ICjem v frekvenco (npr. 4 - 20 kHz) in potem impulze pelješ prek cenenega plastičnega optičnega vlakna na vhod števca mikrokontrolerja. Vendar, če pretvornik napajaš iz istega vira kot mikrokrmilnik, je taka rešitev nepotreben "overkill".
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
soprgrca
Član
Pridružen-a: Tor 30 Sep 2008 9:29
Prispevkov: 32
Aktiv.: 0.16
Kraj: MS
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 5:16 pm Naslov sporočila: |
|
|
Videl sem razne rešitve tudi z RC členom, pa tudi induktivnost pred 100 ohmskim uporom, pa zener diodo vzporedno z uporom.
V praksi se nam je že zgodilo, da je +12V iz enega priključka pretvornika zaradi slabe (površne) priključitve prišlo v stik z drugim priključkom, ki pelje na AD vhod. Drugi primer pa se zgodi, ko 12V napaja pretvornik, mikrokrmilnik pa še ni zagnan. V tem primeru se pojavi napetost na AD vhodu, ki je višja od napajalne mikrokrmilnika za nekaj voltov, kar pa po data sheetu lahko uniči vhod.
Predvsem za ta dva slučaja bi rad zaščitil vhod. Seveda pa mora biti čim ceneje.
V čem pa je je problem, da stvar ne bi bila po CE?
lp
Rajko
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 5:28 pm Naslov sporočila: |
|
|
| soprgrca je napisal/a: |
Videl sem razne rešitve tudi z RC členom, pa tudi induktivnost pred 100 ohmskim uporom, pa zener diodo vzporedno z uporom.
V praksi se nam je že zgodilo, da je +12V iz enega priključka pretvornika zaradi slabe (površne) priključitve prišlo v stik z drugim priključkom, ki pelje na AD vhod. Drugi primer pa se zgodi, ko 12V napaja pretvornik, mikrokrmilnik pa še ni zagnan. V tem primeru se pojavi napetost na AD vhodu, ki je višja od napajalne mikrokrmilnika za nekaj voltov, kar pa po data sheetu lahko uniči vhod.
Predvsem za ta dva slučaja bi rad zaščitil vhod. Seveda pa mora biti čim ceneje.
V čem pa je je problem, da stvar ne bi bila po CE? |
Hja, predvsem si podal premalo podarkov, kaj pravzaprav sploh želiš oziroma kaj imaš.
Pri CE ti bo delal probleme test IEC 1000-4-5, oziroma Surge Immuniti Test.
Drugače pa ustrezno modificirani RC člen z zaščitno diodo povsem zadostuje vsem CE zahtevam.
LP GJ
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 5:35 pm Naslov sporočila: |
|
|
Kar se pa tiče narobne priključitve bo pa bolj težka!
Če priključiš 12VDC na vhod, ti teče skozi 100 Ohm upor 0.12A. Torej se ti na uporu troši 1.44W. Torej, če je upor 1W se ti bo sčasoma odlotal oziroma bo zgorel! Tukaj ti priporačam kakšen BCC MELF uporček, ki bo enostavno odpadel zaradi pregretja!
LP GJ
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
soprgrca
Član
Pridružen-a: Tor 30 Sep 2008 9:29
Prispevkov: 32
Aktiv.: 0.16
Kraj: MS
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 9:36 pm Naslov sporočila: |
|
|
Naj natančneje pojasnim za kaj gre, nekaj (2-5) tlačno tokovnih pretvornikov je vezanih na mikrokrmilnik, ki na podlagi izmerjenih vrednosti zvočno, vizualno, po podatkovnem vodilu signalizira uporabniku.
Ker so mikrokrmilnik in pretvorniki celota in z zunanjim svetom povezani le preko napajalnega dela po moje vezava med notranjimi deli nima veze s skladnostjo s CE.
Glede 12V na 100 ohmskem uporu pa je večji problem to, da je enaka napetost tudi na vhodu AD in je to, da se zakuri upor manjši problem, saj mikrokrmilnik v tem primeru ne more preživeti.
Boljša zaščita se mi zdi uporabiti v seriji malo ohmski upor in zener diodo vzporedno s 100R uporom katere vrednost bi bila malo nad napetostjo pri toku 20mA. A je ta zaščita potem dovolj hitra?
Videl sem vezavo induktivnost 47uH v seriji in zener diodo na 100R uporu. Mogoče je namen induktivnosti ravno zaščita ali bi naj imela kakšen drugi namen?
lp
Rajko
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
| Objavljeno: Ned Nov 23, 2008 10:06 pm Naslov sporočila: |
|
|
| soprgrca je napisal/a: |
| Ker so mikrokrmilnik in pretvorniki celota in z zunanjim svetom povezani le preko napajalnega dela po moje vezava med notranjimi deli nima veze s skladnostjo s CE. |
Po tvoje že.. 
Drugače pa ne!
| soprgrca je napisal/a: |
| Glede 12V na 100 ohmskem uporu pa je večji problem to, da je enaka napetost tudi na vhodu AD in je to, da se zakuri upor manjši problem, saj mikrokrmilnik v tem primeru ne more preživeti. |
No v tem primeru vzameš za pred-upor na vhodu AD-ja recimo dva 1 KOhm zaporedno vezana upora, tam kjer se stikata pa vežeš eno diodo (recimo 1n4148-) na VCC eno pa na GND. Diodi morata seveda biti pravilno obrnjeni!
Če zaščitne diode AD pina znotraj integriranega vezja trajno prenesejo 1mA bo to vezje povsem zadostovalo. Seveda ne pozabi na folijski kondenzator 22nF vzporedno z 100 Ohm uporom!
Za takšno zaščito torej rabiš le 5 cenovno ugodnih elementov, da zadostiš CE predpisom!
LP GJ
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
soprgrca
Član
Pridružen-a: Tor 30 Sep 2008 9:29
Prispevkov: 32
Aktiv.: 0.16
Kraj: MS
|
| Objavljeno: Pon Nov 24, 2008 1:09 pm Naslov sporočila: |
|
|
| GJ je napisal/a: |
Po tvoje že..
Drugače pa ne!
|
Ja kolikor sem pogledal zahteve in testiranje po IEC 1000-4-5, še vedno trdim, da ta povezava nima nobene veze s tem testom. 
| GJ je napisal/a: |
No v tem primeru vzameš za pred-upor na vhodu AD-ja recimo dva 1 KOhm zaporedno vezana upora, tam kjer se stikata pa vežeš eno diodo (recimo 1n4148-) na VCC eno pa na GND. Diodi morata seveda biti pravilno obrnjeni!
Če zaščitne diode AD pina znotraj integriranega vezja trajno prenesejo 1mA bo to vezje povsem zadostovalo. Seveda ne pozabi na folijski kondenzator 22nF vzporedno z 100 Ohm uporom!
Za takšno zaščito torej rabiš le 5 cenovno ugodnih elementov, da zadostiš CE predpisom!
LP GJ |
To ne bo delovalo ker 2x1k upora povzročita prevelik padec napetosti, kar ima za posledico, da pretvorniku, ki deluje na 12V in je napajan z 12V pobere vso napetost.
Drugi problem se pa lahko pojavi pri vezavi diode na VCC. To že da zaščiti vhod AD, se pa zgodi, da je tok, ki je preusmerjen na VCC večji od porabe mikrokrmilnika. S tem vsilimo višjo napetost na regulator, ki bi naj zagotavljal 5V na VCC. Po moje to povzroči višanje VCC čez dovoljeno za mikrokrmilnik.
lp
Rajko
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
| Objavljeno: Pon Nov 24, 2008 7:10 pm Naslov sporočila: |
|
|
| soprgrca je napisal/a: |
| Ja kolikor sem pogledal zahteve in testiranje po IEC 1000-4-5, še vedno trdim, da ta povezava nima nobene veze s tem testom. |
Svetujem ti, da si prebereš EN 50082-2. Natančnejše 'Table A.2: Immunity - Ports for process, measurment and control lines'. 
Tukaj ti lepo piše, da moraš testirati po testu IEC 1000-4-5 oziroma EN 61000-4-5.
Drugače pa imaš SIQ in se pogovori z njimi, da jim ne bom kruha odžrl.
| GJ je napisal/a: |
To ne bo delovalo ker 2x1k upora povzročita prevelik padec napetosti, kar ima za posledico, da pretvorniku, ki deluje na 12V in je napajan z 12V pobere vso napetost.
Drugi problem se pa lahko pojavi pri vezavi diode na VCC. To že da zaščiti vhod AD, se pa zgodi, da je tok, ki je preusmerjen na VCC večji od porabe mikrokrmilnika. S tem vsilimo višjo napetost na regulator, ki bi naj zagotavljal 5V na VCC. Po moje to povzroči višanje VCC čez dovoljeno za mikrokrmilnik. |
Rajko..
Če ne znaš izračunati energij, ki morajo biti odvedene, te tega ne bom učil oziroma delal namesto tebe! Bolje bo da si poiščeš nekoga, ki bo to storil namesto tebe.
Drugače pa takšna zaščita preverjeno deluje!
Lahko ti bi pokazal načrte vezij z ustreznimi EMC testi narejenimi v Sloveniji, nekateri pa so bili narejeni v tujini. Omenjena vezja imajo prav takšne vhode, torej od 0..20mA in so jih do sedaj izdelali za potrebe v industriji makšen milijon!
Še enkrat si preberi kako naj bi bila izvedena zaščita, ker imam občutek, da ti ni nič jasno!
LP GJ
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
mucek
Član
Pridružen-a: Tor 01 Avg 2006 10:47
Prispevkov: 5529
Aktiv.: 24.06
Kraj: Domzale
|
| Objavljeno: Pon Nov 24, 2008 8:47 pm Naslov sporočila: |
|
|
Imaš mogoče izrisano shemo AD vhoda glede na zgornje napisano?
LP, Grega
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
soprgrca
Član
Pridružen-a: Tor 30 Sep 2008 9:29
Prispevkov: 32
Aktiv.: 0.16
Kraj: MS
|
| Objavljeno: Tor Nov 25, 2008 12:53 pm Naslov sporočila: |
|
|
| GJ je napisal/a: |
Svetujem ti, da si prebereš EN 50082-2. Natančnejše 'Table A.2: Immunity - Ports for process, measurment and control lines'.
Tukaj ti lepo piše, da moraš testirati po testu IEC 1000-4-5 oziroma EN 61000-4-5.
Drugače pa imaš SIQ in se pogovori z njimi, da jim ne bom kruha odžrl.
|
Sem pregledal omenjeni standard in se tudi pogovoril s kompetentnimi na SIQ. So mi povedali točno to kar ti trdim že ves čas. V primeru, da so pretvorniki in mikrokrmilnik zaprti sistem, ki je na zunaj povezan samo z napajalnim priključkom se na omenjene teste preverja samo preko napajalnega priključka. Ne testira pa se portov na ta test tudi v primeru, ko je povezava do pretvornikov krajša od 3m. Izvajajo pa se testi vpliva EMV v bližini naprave z različnimi jakostmi in frekvencami. Pravijo tudi, da je omenjeni standard že zastarel in so v uporabni novejši in da naj ne kompliciramo in si ne delamo nepotrebnih stroškov, če ni potrebno.
Glede tega je stvar za mene pojasnjena, tebi pa predlagam, da ne kompliciraš tam kjer ni treba, lepo pa je, da na stvari opozoriš in nam s tem pomagaš.
| GJ je napisal/a: |
Če ne znaš izračunati energij, ki morajo biti odvedene, te tega ne bom učil oziroma delal namesto tebe! Bolje bo da si poiščeš nekoga, ki bo to storil namesto tebe.
Drugače pa takšna zaščita preverjeno deluje!
Lahko ti bi pokazal načrte vezij z ustreznimi EMC testi narejenimi v Sloveniji, nekateri pa so bili narejeni v tujini. Omenjena vezja imajo prav takšne vhode, torej od 0..20mA in so jih do sedaj izdelali za potrebe v industriji makšen milijon!
Še enkrat si preberi kako naj bi bila izvedena zaščita, ker imam občutek, da ti ni nič jasno!
|
Računanje mi ni delalo nikoli problemov in me ni treba učiti, sem običajno sam v vlogi tistega, ki naredi to namesto nekoga. Sem pa po objavi sheme vezja videl, da sem si slabo prebral opis vezave in narobe postavil 1k upora. Sedaj, ko sem stvar obrnil pretvornik seveda deluje in zaščita ob določeni vrednosti komponent tudi.
Tisto glede odvajanja toka preko diode na VCC in s tem višanja napetosti na regulatorju si pa nisem sam izmislil ampak sem prepral na tujem forumu. Tam je bilo tudi z izračunom pojasnjeno v kakšnem primeru lahko pride do problema. Da pa ne bom trdil na pamet sem stvar preizkusil in povsem drži. Ko tok preko diode večji od porabe vezja na strani regulatorja za več kot 5-10mA regulator več ne drži napetosti na 5V. Konkretno za 78L05 treba dimenzionirati upore tako, da tok preko diode ne preseže 5mA več kot je poraba. To pa pomeni večanje uporov. AVR zahteva za stabilno vzorčenje signala vhodno upornost pod 10k (dovoljeni tok integrirane doide pa je 1mA). Preveč majhen upora pa lahko pri mali porabi iz regulatorja tega destabilizira tako, da je treba po moje z upori ostati znotraj teh vrednosti.
Verjetno boš našel zopet kakšno napako v mojih ugotovitvah ampak to moram vzeti v zakup, če želim morda vseeno izvedeti kaj novega in koristnega.
Kako pa je s kondenzatorji? 22n bi naj bil na strani pretvornika to je na 100R uporu. Zakaj ravno 22n, služi kot filter pred impulzi, ki pridejo po linijo od pretvornika do vhoda. Ampak glede na to, da linija do 0.5m ni podvržena niti testiranju po standardu potem verjetno ni nujen?
Videl sem tudi izvedbe namesto s kondenzatorjem z induktivnostjo 47uF pred 100R uporom, pa tudi zener diode namesto običajnih. Meni te variante niso ravno všeč, me pa zanima kaj ti misliš.
lp
Rajko
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
GJ
Član
Pridružen-a: Čet 02 Nov 2006 15:51
Prispevkov: 946
Aktiv.: 4.17
Kraj: Ljubljana
|
| Objavljeno: Tor Nov 25, 2008 5:45 pm Naslov sporočila: |
|
|
| soprgrca je napisal/a: |
| Sem pregledal omenjeni standard in se tudi pogovoril s kompetentnimi na SIQ. So mi povedali točno to kar ti trdim že ves čas. V primeru, da so pretvorniki in mikrokrmilnik zaprti sistem, ki je na zunaj povezan samo z napajalnim priključkom se na omenjene teste preverja samo preko napajalnega priključka. Ne testira pa se portov na ta test tudi v primeru, ko je povezava do pretvornikov krajša od 3m. |
No, potem to ni standarden tokovni vhod od 0..20mADC. V tem primeru to povsem drži.
AMPAK???
Zakaj pa sploh potrebujete potem tokovni signal, če je razdalja tako kratka? Brez problema bi lahko uporabili napetostni signal! Tokovni signal se uporablja na večjih razdaljah (nekaj 10 metrov) in sem zato tudi omenil CE oziroma ustrezno skladnost z EMC, ki je drugače potrebna!
| soprgrca je napisal/a: |
| Računanje mi ni delalo nikoli problemov in me ni treba učiti, sem običajno sam v vlogi tistega, ki naredi to namesto nekoga. Sem pa po objavi sheme vezja videl, da sem si slabo prebral opis vezave in narobe postavil 1k upora. Sedaj, ko sem stvar obrnil pretvornik seveda deluje in zaščita ob določeni vrednosti komponent tudi. |
No, če bi ti narisal vezje bi ti tudi povedal kaj in kako, tako pa sem moral jaz iskati po svojem arhivu! 
| soprgrca je napisal/a: |
| Tisto glede odvajanja toka preko diode na VCC in s tem višanja napetosti na regulatorju si pa nisem sam izmislil ampak sem prepral na tujem forumu. Tam je bilo tudi z izračunom pojasnjeno v kakšnem primeru lahko pride do problema. Da pa ne bom trdil na pamet sem stvar preizkusil in povsem drži. Ko tok preko diode večji od porabe vezja na strani regulatorja za več kot 5-10mA regulator več ne drži napetosti na 5V. Konkretno za 78L05 treba dimenzionirati upore tako, da tok preko diode ne preseže 5mA več kot je poraba. To pa pomeni večanje uporov. AVR zahteva za stabilno vzorčenje signala vhodno upornost pod 10k (dovoljeni tok integrirane doide pa je 1mA). Preveč majhen upora pa lahko pri mali porabi iz regulatorja tega destabilizira tako, da je treba po moje z upori ostati znotraj teh vrednosti. |
Natanko tako, zato maraš malo poračunati, da vidiš da se giblješ v dovoljenem območju. No v tvojem primeru lahko še dvigneš upornost in s tem omejiš tok. Lahko pa to rešiš v samem usmerniku ali pa, da povečaš minimalno porabo vezja.
| soprgrca je napisal/a: |
| Kako pa je s kondenzatorji? 22n bi naj bil na strani pretvornika to je na 100R uporu. Zakaj ravno 22n, služi kot filter pred impulzi, ki pridejo po linijo od pretvornika do vhoda. Ampak glede na to, da linija do 0.5m ni podvržena niti testiranju po standardu potem verjetno ni nujen? |
Res je v tem primeru ni nujen, je pa zaželjen! V tem primeru ni potrebno, da je kondenzator folijski, temveč je lahko keramični multilayer. 0.5m je ravno dovolj dolg vodnik, da se bo na njem induciralo nekaj motenj! Pri tebi v službi teh motenj sicer ne bo, bodo pa v bolj 'hrupnem' EM okolju.
| soprgrca je napisal/a: |
| Videl sem tudi izvedbe namesto s kondenzatorjem z induktivnostjo 47uF pred 100R uporom, pa tudi zener diode namesto običajnih. Meni te variante niso ravno všeč, me pa zanima kaj ti misliš. |
Dušilke v danem primeru po moje niso ravno smotrne. Vse lahko rešiš le z upori in kondenzatorji. Dušilke ti omejijo predvsem hitre prehodne motnje (Fast transient) in inducirane motnje. Če ne potrebuješ hitrega vzorčenja AD-ja potem jih nepotrebuješ.
LP GJ
|
|
| Nazaj na vrh |
|
|
|
|
Ne, ne moreš dodajati novih tem v tem forumu
Ne, ne moreš odgovarjati na teme v tem forumu
Ne, ne moreš urejati svojih prispevkov v tem forumu
Ne, ne moreš brisati svojih prispevkov v tem forumu
Ne ne moreš glasovati v anketi v tem forumu
Ne, ne moreš pripeti datotek v tem forumu
Ne, ne moreš povleči datotek v tem forumu
|
Uptime: 494 dni
Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
|
Pomoč
Išči
Seznam članov
Skupine
Statistika
Album
Filemanager
Registriraj se
Priponke
Koledar
Tvoj profil
Prijava
