Wzmacniacz sygnału prądowego 4-6mA do sygnału napięciowego 0-24V

Witam,

Teoretyczne zbudowanie takiego urządzenia to dla mnie nie problem jednak nie ma pojęcia jak to zrobić w praktyce - jakie konkretne urządzenia należy zakupić.

Mam sygnał prądowy z czujnika. Interesujący mnie zakres zawiera się od 4,5 mA do 6,5 mA.
Otrzymany sygnał muszę zamienić (najlepiej liniowo) na napięcie 0-24V (zasilanie mam 24V).

Jakich elementów użyć aby to jak najprościej zbudować?

kapitan7 wrote:

Teoretyczne zbudowanie takiego urządzenia to dla mnie nie problem

Skoro teoretycznie nie ma problemu to przedstaw swoją koncepcje - podpowiemy co z tym zrobić dalej.

Tak z tego co wiem to najprościej użyć:
1 rezystor do zamiany sygnału prądowego na napięcie
1 tranzystor (jaki? pnp czy npn lub mos lub.....?) do "wzmocnienia" sygnału napięciowego
1 rezystor do zamiany sygnału prądowego za tranzytorem na napięcie 0-24V

tylko jakie wartości mają mieć te elementy?
jaki symbol tranzystora?

Nie znam się na praktycznej stronie więc proszę o pomoc

Na kilku tranzystorach można zrobić prosto, ale nie dobrze. Żeby zrobić to porządnie, na tranzystorach, to układ trzeba by znacznie rozbudować.
Jeśli chcesz żeby to było dokładne, liniowe i niezależne od zmian temperatury, użyj wzmacniaczy operacyjnych.

Witam,

Zakres może być mniejszy niż 0-24V (może być np 5-20V)
co do wzmacniaczy to trochę się bałem że tak się to skończy.
Nie znam się na wzmacniaczach operacyjnych - ani jaki trzeba kupić ani jakie akcesoria do niego podłączyć więc nie jestem pewien czy dam sobie radę

Dodano po 6 [minuty]:

Trochę przejrzałem allegro ale nie znalazłem nic na zasilanie 24V DC.
Czy może ktoś polecić jakiś model który by mi się nadał i co oprócz wzmacniacz muszę kupić aby wzmocnić interesujący mnie zakres??

Witam,

Dziękuję za ekspresową odpowiedź.
Mam jednak dwa pytania?
Co to za układ scalony (ten na dole) i o co chodzi z tym rezystorem przekreślonym poziomą linią do masy - nie znam się za bardzo na tym.




będę wdzięczny za odpowiedź

Ten na górze i ten na dole, to wzmacniacze operacyjne. W układzie LM358 są 2 w jednej obudowie, więc dla tego jeden jest opisany a drugi nie. Przekreślony rezystor to potencjometr. Ale nie taki jak masz na płytach czołowych urządzeń, tylko taki malutki wlutowywany w płytę.

Witam mam pytanie, ten układ co zaprezentował marekzi na początku jest wtórnik i z tego co widzę ustawiamy tam jak napisałeś 4,99V i to jest jako odniesienie dla wzmacniacza nieodwracającego który pracuje ze wzmocnieniem: 10,1 zatem gdy na wejscie nieodwracające podamy 6,5 V (1k * 6,5 mA) to otrzymamy (6,5-4,99)*10,1=15,251V zatem lipa, wg mnei powinniśmy ustawić potencjometrem napięcie na 4,5V wtedy mamy dla 4,5V na wyjściu 0V a dla 6,5V mamy 20,2V ale jeśli źle myślę to proszę mnie poprawić
Pozdrawiam

Czyli tutaj jest wykorzystany wzmacniacz odwracający i nieodwracający? Wtedy suma napiec wyjściowych od wzmacniacz odwracającego i wzmacniacza nieodwracającego daje oczekiwane wyniki.

Dzięki za wyjaśnienie, wszystko jasne
Trochę Ci zazdroszczę, moje obserwacje są teraz takie, że na studiach gonią z materiałem ze wszystkim, dużo nieprzydatnych rzeczy, że nie sposób wgłębić się w wiele rzeczy ( przydatnych). W wolnym czasie staram się nadgonić...
Pozdrawiam.

Sprawa jest prosto dla 4.5V na wejściu "+" górne WO wymusza 4.5V na wejściu "-".
Ale my chcemy by wtedy Uwy = 0V.
By osiągnąć ten cel obliczmy ile woltów musi dawać dolne WO.
Skoro Uwy = 0V a na wejściu "-" mamy 4.5V to przez rezystor 9.1KΩ płynie prąd równy:
I = 4.5V/9.1K = 494.505495µA taki sam prąd musi płynąc przez rezystor 1KΩ. Prąd ten wywoła na nim spadek napięcia równy UR2 = 1K•494.505495µA = 494.505495mV
A więc napięcie na wyjściu dolnego WO musi wynosić zgodnie z II prawem Kirchhoffa
Uset = 4.5V + 494.505495mV = 4.994505495V

Dla Uwy = 6.5V górne WO chce tym razem by jego napięcie na wejściu minusowym też wynosiło 6.5V. A to oznacza, że przez rezystor 1KΩ będzie płynną prąd równy:
I = (6.5V - 4.99V)/1KΩ = 1.51mA prąd ten musi być dostarczony przez górne WO za pomocą rezystora 9.1KΩ. Skoro tak, to na rezystorze 9.1KΩ powstaje spadek napięcie równy
UR1 = 1.51mA•9.1KΩ = 13.741V
A napięcie wyjściowe górnego WO wynosi.
Uwy = 6.5V + 13.741V = 20.241V

A tu kolega jarekz90 może zobaczyć bardziej tradycyjny sposób analizy tych układów:
http://www.ti.com/lit/an/sloa030a/sloa030a.pdf

Witam,

Przepraszam za długi brak odpowiedzi (urlop).
Zbudowałem układzik który zaproponował markezi i przed podłączeniem zmierzyłem napięcie z zasilacza i..... wyszło 25,5 V ....
Rozumiem że zasilacz który miał być stabilizowany jest do bani.
W związku z czym mam pytanie - czy lepiej kupić nowy zasilacz stabilizowany na 24V DC czy może prościej przebudować układ tak aby dobrze działał na takim zasilaczu?

Aha udało mi się w tym układzie ustawić dokładnie 4,99V i po wyłączeniu zasilania i ponownym załączeniu nadal było 4,99V (czasem przeskoczyło na 5,00V).
Dla mnie to już jakiś sukces - w końcu pierwszy raz w życiu lutowałem cokolwiek na mini płytce montażowej

Bardzo dziękuję za dotychczasowe wsparcie i proszę o pomoc.

Witam,

Wszystkich serdecznie.
Udało mi się w końcu do tego usiąść i polutować (moje pierwsze w życiu lutowanie układziku) i działa
Nie wiem czy w przyszłości nie będę musiał trochę zawęzić obszar wzmacniany - wtedy powrócę do wątku i będę prosił o dalszą pomoc ale jak na razie zlutowanie układu który narysował marekzi w zupełności wystarcza

Bardzo dziękuję wszystkim za pomoc w rozwiązaniu problemu.