Autor Tema: conversor 4-20mA a 0-5vdc  (Leído 11796 veces)

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Desconectado hhpp

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conversor 4-20mA a 0-5vdc
« en: 18 de Abril de 2006, 14:59:13 »
Alguien tiene idea de como hacerlo?

Desconectado Chaly29

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #1 en: 18 de Abril de 2006, 17:47:01 »
Hola hhpp, aquí dejo un esquema



Para calibrarlo debes seguir lo siguientes pasos:

* Cortocircuita la entrada, y ajusta R6 hasta que en el PIN1 de IC1A (con un multímetro) te indique una tensión de -1.25Vcc con respecto a masa.

* Saca el cortocircuito y pon en la entrada una corriente de 20mA y ajusta R1 asta que en la salida indique 5Vcc

* Pon en la entrada una corriente de 4mA en la salida te debería indicar 0Vcc

Los preset R1 y R6 deben ser del tipo multi-vueltas.

Las resistencias R2, R3, R4 y R5 deberían ser de 10K 1% para mayor precisión del circuito.

R7 y D1 están para protección del PIC.

Espero te sea de utilidad, si tienes dudas solo consúltamelas.

Un saludo

Atte. CARLOS.

« Última modificación: 10 de Junio de 2006, 01:59:45 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #2 en: 19 de Abril de 2006, 21:13:21 »
Hola, muy buenas a los asiduos de este foro y en especial claro está a sus moderadores;   

En este caso amigo hhpp sólo quería hacerte partícipe de un par de dudas que tengo hacerca de tu proyecto.

- En primer lugar no haces referencia al tipo de fuente en cuestión, es un sensor?, un circuito hecho por tí?.....

- Es natural y aconsejable que tu circuito esté conectado a tierra, pues bien no mencionas si dicha fuente
  ( o circuito que vas a conectar al tuyo) es de tipo flotante o no respecto a tierra.

- No mencionas cuál es la impedancia máxima que soportará ese circuito antes de saturarse.

- Es importante que entiendas la necesidad de saber a que tipo de circuito nos enfrentamos.
  Si te fijas en el circuito que nos ofrece Chaly29, enseguida te darás cuenta que es una entrada diferencial cuyo terminal
  positivo está sujeto a un offset. (es un circuito típico y de excelentes resultados.)
 
- Fíjate en el potenciómetro de 500 ohms, virtualmente es como si formase parte de tu circuito. Convirtiendo la fuente de
  corriente en una de tensión. Está tensión facilmente podría saturar tu circuito.

- La entrada es diferencial, previene de ruidos, pero tambien de la tensión de interferencia en modo común provocada por
  la diferencia de tensión entre las masas de ambos circuitos. Es precisamente esta tensión en modo común la que creará
  nefastos comportamientos en el amplificador , aún esté configurado con ganancia unidad. Por cierto fíjate que es muy
  común amplificar este circuito diferencial, por este motivo, reducir al maximo la señal en modo común. (Va+Vb/2xAcm)
  Sólo debes entender que tú no lo harás.

- Bién,  hay otro problema en el circuito, la señal entra flotante al amplificador, aunque utilices fets, hay un pequeño 
  consumo de la señal, que como es lógico debe tener una vía de retorno. En este caso no la tiene.
  Si la señal está conectada a tierra, posiblemente tendras pequeños problemas con la tensión en modo común.
  Pero si no lo estás, el amplificador creará pequeñas capacidades de tipo parásito para compensar la polarización,
  es común que saturen los transistores o en el mejor de los casos produzcan cierta inestabilidad.

- Si estás pensando, en conseguir un común en la señal, un momento, sólo queremos un retorno, no una referencia,
  si el negativo de tu fuente está alzado respecto a tierra, ojo no te sirve como común, lo siento, busca un punto lo más   
  cercano a tierra.  Si tu ente es flotante respecto a tierra, perfecto, puedes llevar la referencia como común.
  Debes comprender que cualquier señal diferencial tiene tres terminales : dos señales a diferenciar un común de retorno.
  Y por supuesto no siempre el común es el que tu entiendas como negativo, puede ser el mismo pero muchas veces es
  otro diferente.

- Aunque hay sólo dos tipos de entrada: Unipolar y diferencial, hay varias configuraciones, por supuesto también en la
  amplificación. El tema no es fácil ni difícil, simplemente produce muchas dudas.

Bueno ánimo y a por ellos, que son pocos y cobardes. :D

seguimos hablando....






 
 

 

Xavi (Barcelona)

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #3 en: 20 de Abril de 2006, 01:25:23 »
Hola JavisusII, todo lo que as explicado se reúne en una corta frase, "luego de conectar las entradas de 4-20mA, une las masas" con un tercer cable.

Me parece muy bien todo lo que as explicado, auque un poco complicado de entender con solo leerlo de la manera que lo as expuesto, pero debes comprender que la persona que esta preguntado por como realizar esto, menos entenderá todo lo que le as dicho, ojo, no estoy diciendo que este mal, solo pido, que si se plantean problemas también se otorguen posibles soluciones o guías para buscar esta ya que de otro modo se desalienta al interesado a iniciar una practica, que al fin de cuentas esto es lo que realmente enseña a la persona.

No lo tomes a personal, ni mucho menos, un saludo.

Atte. CARLOS.

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Desconectado hhpp

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #4 en: 20 de Abril de 2006, 20:56:43 »
Muchas gracias a ambos.
Bien el tipo de fuente (o fuentes 3 entradas analogicas en realidad) es un sensor, que como sabemos la gran mayoria
vienen con su transceptor.(Tendria que soportar tb si la señal viene de un transmisor con salida 4-20)
Ahora generalmente los sensores (tipo industrial) vienen:
rojo=Alimentacion
azul=tierra
verde=Salida (+)

Elcaso esque tanto el verde como el comun vienen a formar el famoso two wires, tan apliamente utilizado en los
lazos de corriente de 4-20mA.
Voy a molestarlos un poco más.
Chaly29 Podrias decirme por favor que funciones cumplen:
c3,c2,c1,c4,c5?
Ahora por que D2=3.3V( acaso es el unico valor con el cual alcanzamos )
Javisus II.
No se a que te refiers con lo de impedancia(sera a algo parecido  a la especificacion de los sensores
donde te piden determinar la imp del sensor, luego de los cables?) aclarame esto por favor.
Respecto al offset te refieres al voltaje que legua despues de la primera etapa verdad?
Que exactamente quieres decir con lo de señal en modo comun.(Va+Vb/2Acm , que es cm?).
Y finalmente para lo qeu especifico al principio, como podria mejorar el circuito.




 

Desconectado Chaly29

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #5 en: 20 de Abril de 2006, 21:17:47 »
Hola hhpp, todos los condensadores cumplen la funcion de eviatr auto-oscilaciones, filtrar interferencias y filtrar la alimentacion para que el circuito sea más estable, y el zener D2 no necesariamente debe ser de 3.3V puede ser mayor, este es el encargado de generar una tensión de referencia que por medio del divisor R6 y IC1B controlan el offse del la salida.

Por otro lado el circuito esta bien sencillo y da muy buenos resultados, por lo que no creo sea necesario mejorarlo aun más.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #6 en: 20 de Abril de 2006, 21:59:04 »
Una simple resistencia de 250 ohms te daria 1 a 5 Vdc sin problemas...
jejej 
bueno, lo que pasa es que yo soy muy simplista...
saludos!
Hay solo 10 tipos de personas, los que entienden el codigo binario, y los que no.

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #7 en: 21 de Abril de 2006, 14:27:37 »
Hola amigo hhpp,

Tus respuestas son fáciles:

- En las caracteríscticas técnicas del sensor te debe poner cual es la carga maxima aplicable. Y entonces verás cual
  es la resistencia que saturará la salida de tu sensor 4-20. (Por lo general las lecturas de corriente se deben hacer
  con la resistencia de entrada más baja posible.)

- No entiendo que quieres decir con two wires, tu sensor tiene 3 hilos, por ejemplo, la sonda de cloro orgánico 4-20 de
 Prominent tiene sólo dos hilos,(ya sabes hay que polarizarla)

- La tensión en modo común es la que ven los dos terminales a la vez , siendo rechazada.
  Imagina que V+=2V y V-=1V entonces Vd=1V. Si tenemos una tensión en modo común de 1V tendremos:
  V+=3V  y V-=2V  --->Vd=1V . Pero que pasa, que esta tensión en modo común también es tenida
  en cuenta por el amplificador , tenemos ...:
      Avd (Ampl. diferencial)=K*(V+ -  V-)
     Avc (Ampl. Modo común) =K* (V+ + V-)/2
  Por lo tanto aunque sea un beneficio pues nos corrige tensiones en modo común como ruidos, diferencias de
 potencial entre tierras etc, no suele ser una componente deseable.
 Un parametro CMRR o rechazo en mod común nos relaciona en dB la Ganancia diferencial/Ganancia común

 Ves hhpp , imaginate por ejemplo un sensor que nos da una señal diferencial muy pequeña (ej:20mV)
 pero su componente común es de 2V,20V,2000000V.(jej je encima de un cable de alta) :mrgreen:

- Bien respecto a la resistencia de entrada, en este caso puedes tener (como componente principal) 500 ohms.
 Si te fijas tu amplificador no está amplificado. Normalmente como esta resistencia suele ser muy pequeña,
 por ejemplo 25,50 ohms es usual que te encuentres una entrada amplificada. Tenlo como dato si deseas en un futuro
 rediseñar(siempre conforme al las características del sensor)
 Si decides amplificarlo, recuerda poner un condensador paralelo al la resistencia de realimentación (R5), pues serás más 
 sensible a inestabilidades,(si ,efectivamente no es más que un filtro paso bajo de primer orden con cte de tiempo
 frecuencia de corte en 1/RC)

- Personalmente no encuentro la necesidad de C3, C1 y C2 lo pondría en paralelo a R9
  C4 yC5 son correctos. Pon condensadores de desacoplo cerca de las alimentaciones de los OP.

en fin poco a poco.............





     



Xavi (Barcelona)

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #8 en: 21 de Abril de 2006, 18:04:06 »
Perdon...  pero me perdi.
 :z) :shock:  debe ser por eso que nunca termine la carrera...  jejejej
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Desconectado hhpp

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #9 en: 22 de Abril de 2006, 00:48:25 »
Todo ok, pero voy a insistir en esto.
Por ejemplo tengo mira vamos a poner los transductores de presion de la linea Noshock
la serie 100.
Me voy directo.
Output signal=4-20mA two wires
Load limitations  4-20mA output only
Vmin=12V + (0.022*R)
R=Loop resistence + sense resistense (ohms)
Yo pienso que a esto te refieres con lo de la resistencia de saturacion, yy si no es otro parametro
que no esta indicado. (una aclaracion)

Conexiones electricas
red/1/A=+supply
Green/2/B=+output
blue (or non-shielded)/4/D)=Case Ground

Ahora los dos cables que irian al circuito que tan gentilmente proporciono Chaly29
serian el verde y el negativo de la fuente (con el cual la alimentacio(rojo) cierra circuito.
Son los dos hilos.
Ahora se tambien que hay configuraciones para 3 hilos 3 wires.
suongo que te refieres en este caso a los trnasmisores de tipo pasivos y activos.
Haber aclarenme la cuestion.

"luego de conectar las entradas de 4-20mA, une las masas" con un tercer cable.
Para 3 hilos(case ground con masa del cirucito que proporcionaste?)

En fin muy interesante lo que uno aprende cada día.
Gracias pòr sacarme las dudas.

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #10 en: 22 de Abril de 2006, 10:40:09 »
hhpp fijate si no te sirve hacer esto. Yo lo he hecho varias veces con transmisores industriales foxboro, honeywell, y otros que te dan 4 a 20 y siempre me alcanzo con los 1 a 5 volts.



EDITO:  Si en vez de la resistencia de 250, pones la entrada del circuito de chaly29, va a funcionar tambien!!!
« Última modificación: 22 de Abril de 2006, 10:45:21 por roc364 »
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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #11 en: 23 de Abril de 2006, 14:19:12 »
Muchas gracias, pero esoty teniendo unas pesadillas, que tanto podria afectarme ese un voltio en la mis datos, ya que serian directamente, perdidas,( que tal se da el caso deun PID). (lo voy a interntar de todos modos)


Chaly29 como dijiste eso del el tercer hilo?



Desconectado Chaly29

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #12 en: 23 de Abril de 2006, 20:18:54 »
Hola hhpp, cuando las distancias son muy largas de un equipo a otro yo siempre uso un cable del tipo apantallado (como los de audio) que internamente posea 2 conductores, de esta forma con esos 2 conductores internos realizo la conexion entre los equipos y con la malla de este cable hago una conexion entre las masas de los equipos.

Con la conexion anterior se consugue un muy buen rechazo a las interferencia, y no se presentan los problemas que anteriormente comento el colega JavisusII.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

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Desconectado hhpp

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #13 en: 25 de Abril de 2006, 16:34:15 »
Efectivamente asi es un buen aterramiento en la malla de proteccion consigue eso. Bueno Chaly29 muchas gracias por tu ayuda, sirvio de mucho. Por cierto quiero hacerte una pregunta "extra foro"  (Sabes donde puedo comprar el MAX491CPD o MAX491EPD?, en la comunidad no tenemos algún lugar, mira que solo necesito 1, pero como no venden uno solo, entonces podria comprar hasta 8 máximo, ya busque aqui en mi paìs con resukltados muy negativos)

Se que no va con el foro,  perdon.
hec_pit_2@hotmail.com(mi correro por si acaso)

Desconectado Chaly29

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Re: conversor 4-20mA a 0-5vdc
« Respuesta #14 en: 26 de Abril de 2006, 00:11:13 »
Hola hhpp, como no se de que pais eres lo unico que te puedo aconsejar es que todas las marcas en el WEB site que cada una posee, te ofrecen la posibilidad de comprar lo que ellas fabrican y en las cantidades que desees, incluso algunas poseen la lista de los precios.

Otra posibilidad que tienes dentro de la paguina del fabricante es que te envien samples del componente que necesitas, por supuesto los gastos (si no son todos es la mayoria) corren por cuenta de la fabrica

En tu caso ese producto es de la fima MAXIM y esta es su web:

http://www.maxim-ic.com/

Un saludo.

Atte. CARLOS.

 
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