Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

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

kapitan7 09 Aug 2012 21:26 3167 19
  • #1
    kapitan7
    Level 10  
    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?
  • #2
    whyki
    Level 21  
    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.
  • #3
    kapitan7
    Level 10  
    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
  • #4
    jarek_lnx
    Level 43  
    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.
  • #5
    User removed account
    Level 1  
  • #6
    kapitan7
    Level 10  
    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??
  • Helpful post
    #7
    User removed account
    Level 1  
  • #8
    kapitan7
    Level 10  
    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.

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


    będę wdzięczny za odpowiedź
  • #9
    whyki
    Level 21  
    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.
  • #10
    User removed account
    Level 1  
  • #11
    jarekz90
    Level 13  
    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
  • #12
    User removed account
    Level 1  
  • #13
    jarekz90
    Level 13  
    Czyli tutaj jest wykorzystany wzmacniacz odwracający i nieodwracający? Wtedy suma napiec wyjściowych od wzmacniacz odwracającego i wzmacniacza nieodwracającego daje oczekiwane wyniki.
  • #14
    User removed account
    Level 1  
  • #15
    jarekz90
    Level 13  
    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.
  • Helpful post
    #16
    jony
    Electronics specialist
    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
  • #17
    User removed account
    Level 1  
  • #18
    kapitan7
    Level 10  
    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.
  • #19
    User removed account
    Level 1  
  • #20
    kapitan7
    Level 10  
    Witam,

    Wszystkich serdecznie.
    Udało mi się w końcu do tego usiąść i polutować (moje pierwsze w życiu lutowanie układziku) i działa :D
    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 :D

    Bardzo dziękuję wszystkim za pomoc w rozwiązaniu problemu.