Analog modül giriş empedansı

[frederic]

Merhaba dostlar, analog input modulleri incelediğimde 0-10V gerilim girişlerinin empedanslarının yüksek (Yaklaşık 1M), 4-20mA girişlerinin ise 100-500 arası yani düşük olduğunu görüyorum.

Akım girişlerini anladım fakat gerilim girişlerinin bu kadar yüksek empedansa sahip olmalarının sebebi nedir acaba? Benim yaptığım bir devrede 0-10V ölçen gerilim bölücü direnç grubunun empedansı 400R ve hiç bir sıkıntı çıkarmıyor plc analog giriş modulünde. Aydınlatırsanız sevinirim beni bu konuda.

[OG]

0-10V da, 4-20mA de, 1-10V'da hepsi analog. Amaçlarına göre yapılandırılmış.


0-10V'a mesela basit bir şekilde bir pot ile hükmedebilirsiniz.

[F.T]

Gerilim giriş empedansının düşük olması sistemden  akım çekilmesine sebep olur.Ölçtüğümüz gerilimlerde düşme yaşanır ve ölçüm hatası oluşur.

[frederic]

f.t hocam o zaman sağlam bir çıkış kaynağına sahip olmayan bir sensör veya analog output modul için önlem diyebilirmiyiz buna? Çünkü 500ohm empedansta siemens ve deltanın plc analog output modulleri herhangi bir sıkıntıya yol açmıyor. Girişte hiç bir şekilde gerilim düşümü olmuyor.

[F.T]

Tabi her ölçümün kendine göre özel durumları var.30 volt bir gerilimi ölçtüğünüzü düşünün ve burdan 1ma akım çekilince bozulmalar olduğunu.Şimdi burda düşük bir empedansa sahip bir yapı ile nasıl ölçüm yapılır.
Analog çıkış modül çıkışının 500 ohm u desteklemesi normal olabilir.Burda çıkış modülünün max çıkış akımının ne olduğu önemli.Demekki o çıkış empedansını karşılayan bir yapıya sahip.

[ahmet_zxc]

dirençleri karıştırıyorsun biri (voltaj)seri biri (akım 4-20ma)paralel..

diye düşünüyorum!

[frederic]

Tartıştığımız bilgiler doğrultusunda deveyi 0-10 ve 4-20mA olarak yeniden şekillendirdim. Bir sıkıntı varsa eleştirilerinizi alabilirim.

Devreyi 3 pinden ortak ground kullanarak aynı noktadan ölçüm almak üzere tasarladım.

0-10VDC bağlantısı



4-20mA bağlantısı

[CaFFeiNe]

@frederic
0..10v giriş empedansı yüksek olmalıki zayıf bir sinyal bile düzgün ölçülebilsin, girişe bağladığınız sensörün çıkış empedansı ile analog girişin giriş empedansı bir gerilim bölücü oluşturur, analog girişin giriş empedansı ne kadar büyük olursa ölçülen değer üzerindeki etkiside o kadar az olur, okullarda öğretmişlerdir, voltmetre devreye paralel bağlanır direnci yüksektir!
4..20mA de ise analog girişte 100-500ohm dediğiniz giriş direnci vardır ve bunun üzerinde düşen voltaj okunur (giriş modülü içinde olur)

not: darren asby kitabı işe yarıyormuş

[frederic]

Hocam burda temel kurallardan ziyade analog modullerin içi yapılarının benzerliğini esas almıştım, yoksa bahsettikleriniz bilinen şeyler.

Örneğinn 220--180--100 direnç grubuna 10v verdiğinizde de, 20mA verdiğinizde de  180-100 arası dirençlerin arasından aynı gerilimi okursunuz. Bu size ne sağlar, 2 uc ile hem gerilim hemde akım okumayı ve bağlantı değişikliği yapmamayı sağlar. Bu devrenin ise tek dezaantajı 10v verdiğinizde dirençler üzerinden 20mA akım akmasıdır.

Ve genellikle endüstriyel analog output cihazların çıkış akımları 10voltta 25mA sınırındadır.

Şimdi bu toleransların içinde 2 telli bir bağlantı yapma fırsatı varken, üreticilerin sürekli yüksek empedansa kaçmasının sebebini merak ettim.

Ve şu sonuca vardımki piyasada 0-10V çıkışlı çıkış akımları çok düşük sensörlerde varmış. Bu sebeple bende yukarıdaki devreyi tasarlayıp gerilim tarafanın giriş empedansını 500K akım empedansını ise 100R'ye düşürdüm. Sisteme ayak uydurmak lazım çünkü.

[slap]

Konuyla pek alakası yok şuan ama bir bilgi istiyorum sizden:
güneş panelinden 12v'luk bir çıkış alabilirmiyim, almak için güneş panelinin boyutu vs önemlimi yardımcı olabilirseniz sevinirim?

[CaFFeiNe]

Ve şu sonuca vardımki piyasada 0-10V çıkışlı çıkış akımları çok düşük sensörlerde varmış. Bu sebeple bende yukarıdaki devreyi tasarlayıp gerilim tarafanın giriş empedansını 500K akım empedansını ise 100R'ye düşürdüm. Sisteme ayak uydurmak lazım çünkü.

evt

[ahmet_zxc]

hmmm abi sen güzel şeyler düşünüyosun ..

ama !

2,0000 volt ile 2,0016 arasında baya ark vardır diye düşünüyorum. mesela 16 bit ölçüm yaptığını düşünsene.. bunu nasıl aşabiliriz.

bende bu işi baya tırmaladım bir yere kadar geldim (24 bit hassasiyet için) şimdilerde pek vaktim yok devamını getiremedim. benim bulduğum yöntemler profesyonel ve pahalı. başardıktan sonra nasıl ucuzlatırım a bakmam gerekecek..

https://www.picproje.org/index.php/topic,59125.15.html

[frederic]

Yazılımsal ufak bir kalibrasyonile halledilebilir, zaten aradaki fark çok küçük, dirençlerin %1 lik toleranslarınıda hesaba kattığımızda zaten mutlaka kağıt üzerindeki değerin biraz altında okuma yaparsın.

Şimdi profesyonel yapmak istiyorum diyorsun ama, önemli olan burada kullanım alanın.

Örneğin bakıyorum x marka analog modulün giriş filtre kondansatörüne, adamlar kullanıcılar hızlı ölçüm yapmak isterse diye 100nf-0,30uf arasında kondansatörler atmışlar. Ama bak şimdi makina piyasasına veya forumlara millet bu analog değerler çok hareket ediyor diye inliyor.

Ben piyasada analog modulün sensör bağlantı ucuna 100uf kondansatör takan adamlar bilirim. Bu sebeple neye ve kime göre profesyonel ?

[Murat Mert]

hızlı ölçüm yapmak isterse diye 100nf-0,30uf arasında kondansatörler atmışlar. Ama bak şimdi makina piyasasına veya forumlara millet bu analog değerler çok hareket ediyor diye inliyor.

Ben piyasada analog modulün sensör bağlantı ucuna 100uf kondansatör takan adamlar bilirim. Bu sebeple neye ve kime göre profesyonel ?

Evet bu bazen aynı iş yapan farklı sensörlerde bile sıkıntı oluyor

[yas]

analog giriş modüllerinde 250 ohm ve 500 ohm tesadüfen seçilmiş bir değer değildir. Pratik çözüm sunmak içindir. Endüstriyel sensörler genelde 24VDC ile beslenir.
Doğal olarak çıkışları 24 voltun altındadır. 500 ohm luk direncin üzerinden 20 mA akım geçerse U=IxR=0,02*500=10V olur aaa tesadüfe bak. 250 ohm içinse U=0,02x250=5V aaa ne güzel oldu birde 4mA için hesaplıyalım U=0,004x250=1V oooo çok pratikmiş demekki adc nin gişine paralel 250 ohm olursa 4 ma akım geçerse 1V gerilim düşer 20 ma akım geçerse 5 volt düşer akım okumada olay tamam gerilim okurken de 250 ohm devreden çıksa diğer gerilim bölücüler devreye girse yeter herhalde. Tıpkı plc analog girişlerinde olduğu gibi V ve I uçlarının kullanılması gibi. Sadece gerilim okunacaksa V ye sinyal verilir. Akım okunacaksa V ve I ya bereber sinyal verilir.
Not: Akım okumalarında giriş empedansınız yüksek olursa okuma hatalı olur. Çünkü sensörün çıkış  gerilimi istenen akımı karşılayabilecek potansiyelde olmaya bilir.
Örneğin; sensör 20 mA üretiyor olsun çıkış gerilimide maksimum 17 Volt olsun giriş empedansımızda 2k olsun I=U/R=17/2000=0,0085 A görüldüğü üzere sonuç hatalı.

Umarım faydası olur.