Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom-Spannungswandlung bei aktivem Sensor


von Tobias W. (t_w)


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Guten Tag,

Das Thema Strom-Spannungs-Wandlung bei Sensoren wurde hier ja schon 
häufig diskutiert und die Beiträge haben mir schon etwas weitergeholfen 
Nun meine ich eine Lösung zu haben.

Zur Aufgabe:
Ich habe einen Differenzdruck-Sensor (Profimess PD-02) mit dem ich einen 
Wasserdruck messen möchte und dessen Sensorsignal ich mit einer 
Messplatine (Abacom USB-µPIO mit passender Software) auf dem Laptop 
loggen möchte.
Der Sensor gibt sein Signal als 4-20mA aus, die Messplatine kann 
lediglich 0-5V verarbeiten.

Ursprünglich hatte ich vor einfach einen 250 Ohm-Widerstand zu 
verwenden. Allerdings hat der Sensor in dieser Ausführung nur eine 
Zweileiter-Verdrahtung, das heißt er gibt das Stromsignal auf dem selben 
Leiter aus, der an der Spannungsversorgung +24V hängt. Wenn ich mich 
nicht täusche geht das so nicht.

Mein Fazit:
Operationsverstärker-Schaltung bestehend aus einem 
Strom-Spannungs-Wandler und einem invertierenden Verstärker (siehe 
Skizze im Anhang).

Frage:
1. Geht das so?
2. Geht das einfacher?
3. Welche OP würdet ihr dafür empfehlen?

Vielen Dank für Eure Hilfe und sorry für den Textschwall!

Gruß,
Tobias

von Falk B. (falk)


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@ Tobias W. (t_w)

>Der Sensor gibt sein Signal als 4-20mA aus, die Messplatine kann
>lediglich 0-5V verarbeiten.

Hm.

>Ursprünglich hatte ich vor einfach einen 250 Ohm-Widerstand zu
>verwenden.

Warum auch nicht?

> Allerdings hat der Sensor in dieser Ausführung nur eine
>Zweileiter-Verdrahtung, das heißt er gibt das Stromsignal auf dem selben
>Leiter aus, der an der Spannungsversorgung +24V hängt. Wenn ich mich
>nicht täusche geht das so nicht.

Du täuschst dich. Denn das was du beschreibst ist der Normalfall bei 
Stromschleifenausgängen. Dort ist die Stromversorgung = Ausgangssignal = 
4-20mA.

>2. Geht das einfacher?

Sicher. Von +24V zum Sensor, von dort wider zurück zum 250 Ohm 
Widerstand und auf Masse.

von Tobias W. (t_w)


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Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Ich habe eine Weile über deine Erklärung nachgedacht, aber irgendwie 
stehe ich auf dem Schlauch.

In der Skizze im Anhang hab ich mal drei Varianten aufskizziert. Welche 
davon meintest du? Mir schien Variante (II) plausibel, aber vielleicht 
liege ich auch komplett daneben?

Danke für eure Geduld! :)

Gruß,
Tobias

P.S.: Nur um was zu lernen. Hätte die OP-Schaltung aus dem ersten 
Beitrag denn funktioniert?

von Falk B. (falk)


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@ Tobias W. (t_w)

>    Skizze_02.png
>    300 KB, 0 Downloads

Auch wenn es keine Katasthophe ist. Scans besser als JPG, siehe 
Bildformate.

>In der Skizze im Anhang hab ich mal drei Varianten aufskizziert. Welche
>davon meintest du? Mir schien Variante (II) plausibel,

Nein.

>aber vielleicht liege ich auch komplett daneben?

Ja ;-)

Variante 3 ist korrekt.

>P.S.: Nur um was zu lernen. Hätte die OP-Schaltung aus dem ersten
>Beitrag denn funktioniert?

Nein. Denn dann hast du am Eingang deiner Messchaltung immer die 
konstanten 24V vom Netzteil. Den veränderlichen Strom, der dein 
Sensorsignal darstellt, misst du damit nicht.

von Tobias W. (t_w)


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Super, Danke! :)

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