Napetovy zesilovac analogového vstupu

Zpráva

query · #1 Příspěvek od **query** » 24 led 2021, 11:04

Zdravím,
Chtěl bych Vás požádat o radu.
Mám PLC LOGO s analog vstupy 0-10V a potřeboval bych s ním číst hodnoty ze snimacu.
2 snimace tlaku 0.5 - 4.5V a 2 snimace teploty PT100.

Měřit budu teplotu kolem 0-100°C takže odpor bude mezi 101-140 OHM a zapojeny budou dvou-datové.

Potřeboval bych tedy převést rozsahy ideálně na celý rozsah PLC, tedy 0-10V.

Obvod budu napajet 24V DC. A napájení snimace tlaku je 5V.

Zkoušel jsem pár zapojení s OZ, ale pořád se mi nedaří
vymyslet zapojení, kde bych začínal s <0.5V na vstupu = 0V na výstupu a zároveň >4.5V na vstupu = 10V na výstupu.

Mohl by mi prosím někdo poradit, jak docílit toho abych si udělal reference (horní a spodni) a mezi nimi zesilovat cca lineárně?

Díky moc

samec · #2 Příspěvek od **samec** » 24 led 2021, 12:09

Tiež som sa kedysi pokúšal navrhnúť zosilňovač s OZ, ktorý by bol definovaný krajnými hodnotami, ale na nič inteligentné som neprišiel. Vždy mi z toho vypadlo zapojenie s definovanou jednou referenciou a zosilnením. Ale ak by na to niekto prišiel, tak aj mne by sa to zišlo.

#3 Příspěvek od **forbidden** » 24 led 2021, 12:18

Nejdřív potřebuješ stejnosměrnej offset 0,5 V -> 0V a pak už jen prostý napěťový zesílení 2.5

termit256 · #4 Příspěvek od **termit256** » 24 led 2021, 12:43

Neni jednodussi konverzi udelat softwarove v tom plc, nez bastlit nejakou podivnost s pochybnou funkcnosti?

bdn · #5 Příspěvek od **bdn** » 24 led 2021, 15:28

K tomu PT100 něco lze nalézt např. zde:
URL:https://homepages.uni-regensburg.de/~erc24492/PT100-1000/PT100-1000.html
PLC LOGO ADC má myslím 2^10 rozlišení na 0..10V. Slabé signály se vyplatí hw zesílit.
Naopak silné signály se zesilovat nemusí, lze přepočítat v sw pomocí rovnice přímky: y=a*x-b. V LOGO je myslím na výpočty funkce math.

termit256 · #6 Příspěvek od **termit256** » 24 led 2021, 15:38

Kdyz 0.5 - 4.5V jednoduse OZ zesili na 1-9V, bude ztrata rozliseni bezvyznamna.

jogi24 · #7 Příspěvek od **jogi24** » 24 led 2021, 16:54

Na tvojom mieste by som pouzil na PT100 original prevodniky z PT100 ma 0-10V
A tie tenzometre vymenit za 0-10V na vystupe,alebo 4-20mA a potom dalsi prevodnik z 4-20mA na 0-10V.
Tie tvoje tenzometre sa pouzivali v RJ Philips ktora vyuzivala ttl utoven komunikacie,cize 0-5V....
Prave taky tenzometer ako mas zhaname u nas v robote,je to dost neobvykla (zastarala) konstrukcia.

Kremik · #8 Příspěvek od **Kremik** » 24 led 2021, 17:10

Odpory mohou být klidně větší, záleží jen na jejich poměru.

ZdenekHQ · #9 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 24 led 2021, 17:12

@termit: No on je to docela "vocasing", když přijde na SW kalibraci. Vlastně musíš definovat, co je nula a co je třeba 100°C. Zrovna to řeším. Fakt raději zdroj zápornýho napětí a desetiotáčkou nastavit nulu. Stejně to ten OZ pak potřebuje.

Kdyby to bylo tak, že ty AD na čipu jsou přesný, je to hračka. Ale ony ne, navíc šum, rušení, průměrování a už to jede...

dobrman · #10 Příspěvek od **dobrman** » 24 led 2021, 17:21

nešlo by třeba tohle ?

#11 Příspěvek od **Cust** » 24 led 2021, 19:48

Zdeňku, osobně to řeším v SW.

Největší oser je stejně udělat zdroj, poslední měřák je výtvor s 3 oddělenými zeměmi. Výstup do PLC je přes obvod se sigma-delta modulací. To mi udělá okolo 15 mV offset i když do tý doby jsem na 10 uV. Dávat tam další poťák, když to bude v krabičce na din liště v rozvaděči vedle PLC mi přijde jako hovadina. Taky testuji frekvenční výstup, ten nebude zarušený a má menší offset, ale stejně budu muset pro přesné měření zadávat kalibrační konstanty.
Co se týče napěťových výstupů: Raději na PLC udělám průměrování po dobu cca 1 s, odečtu offsety a natvrdo je zapíšu do remanentní paměti, pak zruším průměrování a jedu normální měření. Holt při opravě výměnou tuto proceduru budu muset opakovat.

query · #12 Příspěvek od **query** » 28 led 2021, 01:00

Ahoj,
díky za nápady.

Něco se mi podařilo vytvořit. Možná by to mohlo i fungovat. Co myslíte?

Na konec jsem zjistil, že PT100 mám 4-drátové, takže jsem tomu přizpůsobil i zapojení. Ve schématu je zatím zapojený pouze jeden PT100.

Díky za případné připomínky.

#13 Příspěvek od **Cust** » 28 led 2021, 09:58

1) U2A je zbytečný, stačí napájet oba vstupy z U1A
2) všechny 1 k rezistory na vstupech operáků bych zvednul raději na hodnotu 2k2, nebudeš tak zatěžovat výstupy OZ a ty nebudou mít tak těžkou práci
3) U4B (R21) zatíží napěťový dělič a změní dělící poměr, mezi dělič a U4B bych dal ten přebytečný U2A

ZdenekHQ · #14 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 28 led 2021, 11:34

Já to s tím trimrem řeším ad hoc. Například v jednom případě jsem rezignoval a posílám absolutní hodnotu s tím, že nevím, co tam bude za (teplotní) čidlo a kde bude mít nulu. Ať si to přepočítají tam, kde to budou zpracovávat.

No a ten master, co na něm dělám teď, tak má dva (i vzájemně) galvanicky oddělený vstupy 0..400V, čtyři vstupy +-4V, které jsou galvanicky oddělený díky tomu, že jsou to proudový čidla s hall, galvanicky oddělená RS485, galvanicky oddělený digi vstupy a výstupy a ještě výstup izolovanýho napětí 12V.

Trimry se nevlezly, musím na modulu zkalibrovat napřed nulu a pak 4V pro každej vstup. Ale zákazník je "kroutič", má raději trimry...

Takovej orloj jen proto, že nikdo neví, na co se to vlastně v reálu připojí, takže to celý plave "ve vzduchu". Navíc to asi nebude napájený ze sítě, ale z nějakýho aku-stringu. Komunikace se slave je bezdrátová, takže taky galvanicky oddělený.

#15 Příspěvek od **Cust** » 28 led 2021, 13:29

já jsem si udělal zdroj do din lišty se vším galvanicky odděleným a přes hřebínky tam rvu druhý tišťák, který se spojí se zdrojem a se svorkovnicí, takže universal na skoro cokoliv...
Napájení je single 5 až 32 V.

na obrázku je měření malých proudů s rozsahy 10 nA až 100 uA (omlouvám se za mizernou kvalitu fotografie, ale odchází mi foťák v telefonu - zaprášená čočka)

Další výmysl je indukční měření malých pulsních proudů - to už mám na stejném zdroji taky, jen to oživit a otestovat. Ferit snímač má 100 mm v průměru. :-)