4-20ma Eingang für AVR

Peter schrieb:
> Hallo,
>
> ich brauche für ein Projekt einen 4-20mA Eingang.
> Da kommt ein Sensor dran der diese Schnittstelle hat.
>
> So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V.
> Eigentlich habe ich nur 5V aus meinem Netzteil, daraus mache ich dann
> 3,3V für den Prozessor und den anderen Bauteilen.
>
> Nun wie macht man diesen Eingang?
>
> Peter

Hast du deinen Beitrag vor dem Absenden eigentlich mal gelesen? Da ist 
absolut 0 verwertbare Info drin. Laut dem ersten Absatz willst du den 
Eingang des Sensors an den Eingang des "Projekts" anschließen. Sinn? 
Dann brauchst du 24V. Weil du die nicht hast, sondern nur 5V machst du 
dir aus den 5V lieber 3.3V, denn das ist ja weniger als 24V und... 
moment... hä?

Einen Eingang kann man z.B. machen, indem man ein Loch in eine Mauer 
schlägt. Oder eine Türe öffnet.

Du solltest vielleicht erstmal ganz klar und präzise formulieren, was du 
an Material vor dir liegen hast, was deine Rahmenbedingungen sind und 
was du machen willst.

Gruß,
Daniel

@  Peter (Gast)

>So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V.

Nein. Nur soviel, wie dein Sensor braucht. Das kann zwischen 1-24V alles 
sein. Plus den Spannungsabfall über deinem Messwiderstand. Siehe unten.

>Nun wie macht man diesen Eingang?

+ vom Sensor geht an deine V+ (1-24V, je nach Sensor, aus 5V per DCDC 
Wandler erzeugt).
- vom Sensor geht an Widerstand
Widerstand gegen GND.
Der 4-20mA fließt somit durch deinen Widerstand und erzeugt einen 
Spannungsabfall, den kann man mit dem ADC im uC messen.
Bissel EMV-Schutz sollte man auch noch machen.

MFG
Falk

Peter schrieb:
> @ Daniel H.
> Wenn jemand absolut keine Ahnung hat von dieser Materie hat sollte er
> lieber schweigen.

Was willst du denn? Wenn du dein Problem nicht gescheit beschreibst ist 
das dein Problem, von DIR lass ich mich deswegen garantiert nicht 
ansaugen, schon gar nicht, wenn du hier anonym postest :D

Peter schrieb:

> Es sind logischerweise passive Sensoren, sonst hätte ich das nie mit den
> 24V erwähnt. Also ich muss die Spannung liefern!

Da musst du, wie Daniel schon schreibt, etwas mehr Info liefern.
otfalls hilft ein Link aufs Datenblatt des Sensors.
Gruss
Harald

@  Peter (Gast)

>Es sind logischerweise passive Sensoren,

Jain, sie sind, wie alle 4-20mA Sensoren, auf eine exteren Speisung 
angewiesen. Aber im Sensor ist ne Menge aktives Zeug drin, oft ein uC.

Peter schrieb:
> So weit ich es gefunden habe brauche ich so etwa 24V.

Das sollte ganz genau im Datenblatt zu Deinem Sensor stehen.
Meistens vertragen die einen weiten Bereich. Es kann gut sein, daß sie 
schon ab 12V oder 5V laufen.


Peter

Das mit der "Strom Einstellung" ist schon richtig. Die Energie zum 
Arbeiten zieht der Sensor aus den 4mA, die fließen müssen, wenn er nicht 
Fremdversorgt wird. Um dann bis 20mA Strom fließen zu lassen verrignert 
er dann seinen eigenen Widerstand, um es mal einfach auszudrücken.

   ^    +24V
   |
   |
  |-|   +
  | |   Sensor
  |-|   -
   |
   |----------------------------  ADC Eingang µC   0,8-4V Pegel
   |
  |-|
  | |   R = 200 Ohm
  |-|
   |
   |
  ---   GND (Auch µC Masse)

Wenn die Betriebsparameter des Sensors nicht zu eng bemessen sind, 
funktioniert die obrige Schaltung. Die 24V dürfen natürlich nur 
verwendet werden, wenn der Sensor dafür ausgelegt ist. Manche Sensoren 
können aber z.B. auch bis 30V versorgt werden, steht aber im Normalfall 
alles in der Betriebsanleitung.

Grüße Carsten

Peter schrieb:
> Nun ein IC ist halt meistens genauer, weil es genau dafür ausgelegt ist.

Wieso sollte ein IC mit vielen Bauelementen genauer als ein
einzelner Widerstand sein?
Gruss
Harald

Hier eine Eingangsschaltung fuer 4..20mA inc. Schutzschaltungen und 
Filter.
Die Verstaerkung des OPs musst du deinen Beduerfnissen anpassen.

Harald Wilhelms schrieb:
> Wieso sollte ein IC mit vielen Bauelementen genauer als ein

Genau. In den Schreibern, die ich mir angesehen habe, sind gewickelte, 
also hochgenaue, 50 Ohm Widesrstände verbaut.
Die Digitalisierung ist so oder so nur so gut, wie das schwächste Glied 
und das wird in dem Fall der ADC des µC sein.

Helmut Lenzen schrieb:
> Hier eine Eingangsschaltung fuer 4..20mA inc. Schutzschaltungen und
> Filter.
> Die Verstaerkung des OPs musst du deinen Beduerfnissen anpassen.

Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und 
wie sie funktioniert? Danke! :-)

Carsten Born schrieb:

>> Hier eine Eingangsschaltung fuer 4..20mA inc. Schutzschaltungen und
>> Filter.
>> Die Verstaerkung des OPs musst du deinen Beduerfnissen anpassen.
>
> Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und
> wie sie funktioniert? Danke! :-)

Grudsätzlich braucht man dann einen OPV, wenn die zulässige
Bürde niedrig ist. Das ist bei professionellen 4...20 ern
Geräten aber eher selten.
Gruss
Harald

michael_h45 schrieb:
> Carsten Born schrieb:
>> Die Digitalisierung ist so oder so nur so gut, wie das schwächste Glied
>> und das wird in dem Fall der ADC des µC sein.
> Ich glaub eher, dass hier das schwächste Glied zwischen Stuhl und
> Monitor ist =)

Gilt dieser Satz jetzt nur für Männer?  :-))
Gruss
Harald

Harald Wilhelms schrieb:
> Grudsätzlich braucht man dann einen OPV, wenn die zulässige
> Bürde niedrig ist.

Auf Sender oder Empfängerseite? Was hast du nun genau für einen 
Schaltkreis gezeichnet? Fließt der Strom "links raus" über CURR1?
Wofür ist der Stecker rechts? Bricht die Spannung davor nicht 
zwangsläufig auf -0,7V bzw. 1,4V zusammen wegen der Dioden?

michael_h45 schrieb:
> Ich glaub eher, dass hier das schwächste Glied zwischen Stuhl und
> Monitor ist =)

Dafür gibt es Foren. Wenn jeder alles wüsste, wären diese überflüssig. 
;-)

Carsten Born schrieb:
> Könntest du das vielleicht erklären, was die Schaltung genau macht, und
> wie sie funktioniert? Danke! :-)

Carsten Born schrieb:
> Fließt der Strom "links raus" über CURR1?

Das ist der Ausgang zum ADC. CURR1 ist nur ein Label.

> Wofür ist der Stecker rechts?

Das ist der Eingang.

> Bricht die Spannung davor nicht
> zwangsläufig auf -0,7V bzw. 1,4V zusammen wegen der Dioden?

Nicht ganz. 20mA an 20 Ohm ergibt 0.4V. Also noch ein ganzes Stueck weg 
von den 1.4V von den Dioden. Die Dioden begrenzen mit ihrer 
Flussspannung die Maximale Leistung die in den beiden 10 Ohm 
Widerstaenden umgesetzt wird.
Die Dioden wiedrum werden von dem PTC (Polyfuse) geschuetzt. So kann 
auch mal versehentlich 24V angelegt werden ohne das gleich etwas defekt 
wird.

R100 und C55 filtern das Signal.

R106,R107,R108 verstaerken das Signal von 0.4V auf 2V fuerden ADC. Hier 
must du eventuell fuer deinen ADC etwas aendern wenn du einen anderen 
ADC Eingangsbereich hast. (Bei mir war der 2V)

Super, danke. Ich hab mich hauptsächlich dadurch irritieren lassen, dass 
der Eingang rechts ist. Die Schaltung ist definitiv super. :-)

Für die beiden 10 bzw. den 20 Ohm Widerstand muss man dann aber wieder 
sehr genaue Werte nehmen, oder später die Range des ADC einstellen, 
oder?

Carsten Born schrieb:
> Super, danke. Ich hab mich hauptsächlich dadurch irritieren lassen, dass
> der Eingang rechts ist. Die Schaltung ist definitiv super. :-)

Das ist ein Auschnitt aus einem anderen Plan.

Carsten Born schrieb:
> Für die beiden 10 bzw. den 20 Ohm Widerstand muss man dann aber wieder
> sehr genaue Werte nehmen, oder später die Range des ADC einstellen,
> oder?

Muss nicht unbedingt. Man kan auch per Software eine Digitale 
Kalibrierung vornehmen. Haengt aber davon ab wie genau es bei dir sein 
muss.
Das da 2 Widerstaende in Reihe liegen haengt mit der Lagerhaltung von 
Bauteilen zusammen. Dem Automat ist es fast egal ob er ein oder zwei 
Widerstaende mehr bestueckt.

Der Rächer der Transistormorde schrieb:
> Ist da nicht eher
> ein PPTC (Polyfuse etc. ) angesagt und wenn ja welcher?

Hatte ich bereits oben erwaehnt. Die Polyfuse schuetzt die 1N400x 
Dioden.
Die koennen ja 1A ab. Also sollte die Polyfuse etwas kleiner 
dimensioniert sein.

Wolfgang schrieb:
> reif dir einfach irgendwas, z.B. ein Buch, mit Grundschaltungen zum OP
> und guck dir dort den nichtinvertierenden Verstärker an.

Ich kenn die OP Schaltungen ;-) Es ging nur um die Dioden etc. ist doch 
oben schon alles aufgeklärt worden. :-)