Hallo, ich muss für eine theoretische Arbeit einen Stromtransmitter konstruieren, dimensionieren und simulieren. Die Versorgung soll 12VDC sein und der angeschlossene Sensor bringt mir schon ein linearisiertes Signal von 0-1 Volt. Das Problem mit der negativen Spannung für die Op´s hab ich zumindest ansatzweise gelöst, aber irgendwie hackt es an allen Stellen. Ich bin nicht der große Fachmann für Elektronik, deshalb verzeiht mir die wahrscheinlich dummen Fehler die in der Schaltung enthalten sind. Hoffe es schaut mal jemand drüber um mir ein paar Tipps zugeben, wie ich die Schaltung richtig zum laufen bekomme. Das wäre echt super!!! Danke und Grüße
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Hallo Hans, du brauchst doch gar keine negative Versorgungsspannung. Meine 4-20mA Sender laufen alle ohne negative Versorgung. Die Ausgangsstufe hast du schon richtig gemacht, ein OP, der einen Transistor mit Shunt ansteuert und am Shunt eine Spannung entsprechend der Eingangsspannung einprägt. Hier kannst du doch direkt den Sensor (0-1V) anschließen, wofür benötigst du den ganzen Rest? Wichtig ist nur, dass du einen rail-to-rail OPAMP einsetzt, also z.B. einen SN10502 von Texas Instruments, der dürfte auch für die anspruchvollsten Einsatzgebiete schnell genug sein. http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn10502.html Den zweiten OP wirst du brauchen, um die 4mA Zerooffset einzuprägen. Der sn10502 hat zwei in einem Gehäuse. Was ist das für eine theoretische Arbeit? So ein Teil lötet man doch in 5 Minuten zusammen, wenns sein soll, ohne sich vorher einen Schaltplan gezeichnet zu haben. Was soll man daran denn groß simulieren, da ist doch eh alles linear dran. Im wesentlichen läuft die ganze Rechnung, die zu machen ist auf R=U/I am Shunt raus. Mehr ist da nicht zu rechnen. Und die Quelle hat 1V swing, damit wird die Differenz von 20mA - 4mA erzeugt, also hat der Shunt R=1V / 16mA = 62,5 Ohm. Das war die ganze Simulationsrechnung. Der andere OP erzeugt fest mit einem weiteren Transistor 4 mA Offset, die immer da sind. Die Referenzspannung erzeugt man am besten mit einem Referenzelement, wenn die 12 Volt stabil sind, könnte man die aber auch einfach runterteilen, das ist aber bei 4-20mA Sensoren unüblich, denn der Eingangsspannungsbereich geht meistens von 8 bis 30 Volt. Grüße, Peter
Spendier der Schaltung doch ein Netzteil was +/- 12V liefert.
Wofür soll das denn gut sein? 4-20mA Sensoren sind kleine Geräte, die im Feld außerhalb von Schaltschränken und eventuell mehrere hundert Meter davon entfernt laufen sollen und nur mit zwei Drähten an den Schaltschrank angeschlossen werden. Über das Kabel wird der Sensor mit Energie versorgt und der Messwert übertragen. Jede Art von pulsierendem Spannungswandler ist in einer solchen Analogschaltung absolut fehl am Platz. Das erzeugt nur Störungen. So ein Sensor ist wirklich mit einem single Supply mühelos zu realisieren. Peter
Der Instrumentenverstärker war gefordert, dass der Sensor oder was auch immer man daran anschließt so wenig wie möglich belastet wird. Dafür würde ich doch die negative Spannung benötigen oder sehe ich das falsch. Wie im ersten Beitrag gesagt, bin ich absoluter Anfänger in Sachen Elektronik. Was für euch völlig einfach ist, ist für mich als müßte ich das Rad neu erfinden, sorry nochmal für meine Unwissenheit.
Der hintere OP hat bereits einen Eingangswiderstand der hoch genug ist - für alle Anwendungen hoch genug, die dir einfallen werden. Der von mir genannte OP hat eine maximale Eingangsstromaufnahme von 5µA, das sollte für jeden gängigen Sensor reichen. Wenn der Sensor das nicht bringt, sollte man sich Gedanken über sein Messprinzip machen, denn dann ist es weder schnell noch robust gegenüber elektromagnetischer Einstrahlung. Viele Grüße, Peter
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