4-20 mA üretme

[ahmet_zxc]

Arkadaşlar, endüstriyel cihazlar üretiyoruz.
4-20mA üretmek için AD5422 ve XTR116 kullanmaktayız.

fakat şimdi opamp ile 4-20mA üretmem gerekti, bir şema buldum 1 kondansatör 2 direnç 1 opamp.

opamp olarak 741 kullandım, giriş voltajını yan uçlarına 0-5 volt verdiğim pot un orta ucundan aldım.

ancak çıkışta sürekli sabit 10,6mA okuyorum. acaba nedendir?

uyguladığım şema aşağıda;

[pwm.c]

hocam, şu sitedeki devreyi uygulayınız daha iyi olur

http://circuitelec.blogspot.com/2009/03/4-20-ma-source-circuit.html

http://www.eecs.tufts.edu/~dsculley/tutorial/opamps/opamps7.html

[ercinatay]

Arkadaş yukarda kaynakta ilgili devreyi vermiş ama ben yinede yazmak istedim.

Okutacağın adc'nin özelliklerini vermemişsin. Ama opamp kısmı için sana biraz yardımcı olabilirim.



Resimdekine örnek değerler koyarak anlatmaya çalıştım. 4-20mA dediğine göre oransal olarak ayarlama yapılan birşey olmalı anlattığına göre

D0 200K    D0 bitine 5 volt geldi    -25 mA  -0.25V

D1 120K    D1 "         "  "      "       -40.1 mA -0.41V

D2 50K      D2 "         "  "      "       -100 mA  -1V

D3  20K     D3 "         "  "      "       -250 mA  -2,5V


Tersleyen giriş üzerinden anlattım sen kendine göre yorumlarsın. 
opampın girişiyle çıkışı arasındaki direncide değiştirerek gerilimini ayarlayabilirsin. Teorik olarak Temel mantık bu anlayacağın. 

[Klein]

@ahmet_zxc
Bu şekilde sabit akım alamazsın.  şemasını verdiğin devre bildiğin terslemeyen amplifikatör.
Şöyle düşün.
100K direnç ile yük paralel. 100K yüksek bir değer  yük direncin de 1K nın altında. Bu durumda 100K'nın çıkışa etkisi küçük. Şimdi 100K direnci kaldır ve yerine yükü bağla. Bunu yaptığında göreceksin ki  devre terslemeyen amplifikatör.
Diyelim ki:
yük direncin 100R buna r1 , opamp çıkışındaki 100R dirence de R2 diyelim.
Terslemeyen amplifikatörlerde kazanç = 1+(r2/r1)
senin amplifikatörünün kazancı  1+(100/100) = 2;
opamp girişine 5V verdin.  Opamp çıkışın ne olur?  5*2 = 10V.  Yük üzerinden geçen akım nedir? 10/200 = 0.05A = 50mA

Şimdi yükü değiştirelim.
Yük direncimiz (R1) 200R olsun.
Kazancımız  =  1+(100/200) = 1.5   Opamp çıkışı = 1.5*5 = 7.5V  yükten geçen akım = 7.5/300 = 0.025A = 25mA

Görüldüğü üzere yük değişince senin yük akımın da değişiyor. 
Ancak yük R1 değil de R2 olsaydı o zama yükün değişse de sabit akım alabilirdin.

Başka bir konu ise , endüstride kullanılan  ürünlerin 4-20mA bağlantısı genellikle böyle olmaz.  Eğer uygulama endüstriyel standartta bir 4-20mA çıkışlı uygulama ise 2 telli  bağlantı kullanılır.  Bu bağlantıda  aygıtın 2 ucu bulunur bu uçlardan birine  + besleme verilir (genellikle 24V) çıkış ucu ile GND arasına da direnç bağlanır. Aslında bu direnç yük direnci değildir. Yük olan senin cihazındır.

Aşağıdaki linki bir incele. Orada konuşulmuştu bu konu.

https://www.picproje.org/index.php/topic,34375.0.html

[ercinatay]

@ahmet_zxc
Bu şekilde sabit akım alamazsın.  şemasını verdiğin devre bildiğin terslemeyen amplifikatör.
Şöyle düşün.
100K direnç ile yük paralel. 100K yüksek bir değer  yük direncin de 1K nın altında. Bu durumda 100K'nın çıkışa etkisi küçük. Şimdi 100K direnci kaldır ve yerine yükü bağla. Bunu yaptığında göreceksin ki  devre terslemeyen amplifikatör.
Diyelim ki:
yük direncin 100R buna r1 , opamp çıkışındaki 100R dirence de R2 diyelim.
Terslemeyen amplifikatörlerde kazanç = 1+(r2/r1)
senin amplifikatörünün kazancı  1+(100/100) = 2;
opamp girişine 5V verdin.  Opamp çıkışın ne olur?  5*2 = 10V.  Yük üzerinden geçen akım nedir? 10/200 = 0.05A = 50mA

Şimdi yükü değiştirelim.
Yük direncimiz (R1) 200R olsun.
Kazancımız  =  1+(100/200) = 1.5   Opamp çıkışı = 1.5*5 = 7.5V  yükten geçen akım = 7.5/300 = 0.025A = 25mA

Görüldüğü üzere yük değişince senin yük akımın da değişiyor. 
Ancak yük R1 değil de R2 olsaydı o zama yükün değişse de sabit akım alabilirdin.

Başka bir konu ise , endüstride kullanılan  ürünlerin 4-20mA bağlantısı genellikle böyle olmaz.  Eğer uygulama endüstriyel standartta bir 4-20mA çıkışlı uygulama ise 2 telli  bağlantı kullanılır.  Bu bağlantıda  aygıtın 2 ucu bulunur bu uçlardan birine  + besleme verilir (genellikle 24V) çıkış ucu ile GND arasına da direnç bağlanır. Aslında bu direnç yük direnci değildir. Yük olan senin cihazındır.

Aşağıdaki linki bir incele. Orada konuşulmuştu bu konu.

https://www.picproje.org/index.php/topic,34375.0.html

Bahsi geçen proje bu olmalı herhalde birçok döküman var zaten internette bakınca

http://www.silvesterdao.com/2010/08/4-20ma-signal-generator.html

[ahmet_zxc]

Ercinatay aslında benim yapmak istediğim voltajı akıma dönüştürmek.

daha ayrıntılı yazmak gerekirse pic var dac var, dac çıkışı 0-5v.

çıkışta emdüstride kullanılan, 0-5v 0-10v, 4-20mA i aynı baskıdevrede, birkaç elemanı değiştirerek almak istiyorum.

klein

sürekli olarak sabit akım almak istemiyorum, yada yük ün değerinin değişmesi söz konusu değil.

endüstride 2 çeşit akım kaynağı kullanılır.

2 uçlu ve 3 uçlu;

3 uçlularda birtane + besleme vardır, birtane sinyal çıkışı ve birde gnd.

2 uçlularda + ve - vardır. bunlara besleme verilir ve diğer uçtan akım alınır.

genellikle 2 uçlulara pasif transmitter, 3 uçlulara aktif transmitter denir.

[Klein]

Evet 2 ve 3 uçlu kullanılır. 4-20 dediğiniz için 2 uçluyu örnek verdim. 3 uçlı çoğunlukla 0-20 kullanılır.

Eğer yük hep aynı ise , sabit akım akıtmak gibi bir sorununuz yoksa, özel bir devreye ihtiyacınız yok.
Diyelim ki  yük 100R  Yüke 0.4V-2V aralığında bir gerilim vermeniz yeterli. 

[ahmet_zxc]

ilginiz için teşekkür ederim.

ancak ben bir cihaz üreteceğim bu cihaz 4-20mA çıkaracak. 2 uç 3 uç, aktif , pasif farketmez.

adam bunu alıp 250 ohm direnç e bağlayıp 1-5 volt gerilim okuyarak da çözebilir. 500ohm direnç le 2-10v okuyarakta çözebilir.

yada 100 ohm da kullanabilir.

biz işin bu kısmına müdahale edemeyiz.

yani yük te bizim kontrolümüzde değil..

ben işi bugün çözeceğimi düşünüyorum. birkaç deneme yapmam lazım.

herkese teşekkürler.

[mufitsozen]

ilginiz için teşekkür ederim.

ancak ben bir cihaz üreteceğim bu cihaz 4-20mA çıkaracak. 2 uç 3 uç, aktif , pasif farketmez.

adam bunu alıp 250 ohm direnç e bağlayıp 1-5 volt gerilim okuyarak da çözebilir. 500ohm direnç le 2-10v okuyarakta çözebilir.

yada 100 ohm da kullanabilir.

biz işin bu kısmına müdahale edemeyiz.

yani yük te bizim kontrolümüzde değil..

ben işi bugün çözeceğimi düşünüyorum. birkaç deneme yapmam lazım.

herkese teşekkürler.

bkz: http://schematics.dapj.com/2005/10/0-1v-to-4-20-ma-converter.html

[Klein]

iadam bunu alıp 250 ohm direnç e bağlayıp 1-5 volt gerilim okuyarak da çözebilir. 500ohm direnç le 2-10v okuyarakta çözebilir.
yada 100 ohm da kullanabilir.

İlk mesajdaki devreyi analiz ederken, yükün değişmesinden kasım buydu zaten.
@mufitsozen ve  @pwm.c arkadaşların verdiği devre şemaları işinizi görür.

[ahmet_zxc]

dün birçok deneme yaptım ancak bu işin standart opamplarla verimli ve hassas çalışmadığını farkettim.

internette dolaşan 3 devreden 2 sindede hata (yada yetersiz)olduğunu anladım.

güzel çalışan birkaç devre var, ama çok fazla malzeme olması benim işime gelmiyor.

ayrıca direnç değerleri müzelik.. bulabilene aşk olsun.

sonuç olarak bildiğin yol en doğru yol dur misali xtr veya ad ile bu işi çözmeye karar verdim.

hepinize teşekkürler.

[OG]

ayrıca direnç değerleri müzelik.. bulabilene aşk olsun.

Doğru çıkış değeri elde etmek için standartlar dışında değerler olabilir. Ya seri/paralel o degerleri elde edeceksiniz ya da trimpot ile o değeri yakalayacaksınız.

[ahfxg]

Asıl soru şu digital bir çıkışınızın olduğunu düşünün Bu çıkış H iken 4-20mA çıkış, L iken 0-10V çıkış olarak kullanılabilsin.
Bunu gerçekleştiren bir devre var mı elinizde?

[OG]

Asıl soru şu digital bir çıkışınızın olduğunu düşünün Bu çıkış H iken 4-20mA çıkış, L iken 0-10V çıkış olarak kullanılabilsin.
Bunu gerçekleştiren bir devre var mı elinizde?

Asıl soru değil yeni bir soru.

Elbette yapılabilir.

[ahmet_zxc]

benim bugüne kadar kullandığım kalite esneklik ve yüksek verimleri sebebiyle memnun olduğum 2 entegre var.

ucuz ve pasif olarak 4-20mA istiyorsam XTR115-116 kullanıyorum.

geniş aralıklı seçilebilir voltaj ve akım olan, yani analog çıkış istiyorsam ozaman AD5422 kullanıyorum..