Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 4-20 mA Schnittstelle über SPI


von Maxi (Gast)


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Hallo,

ich beschäftige mich derzeit mit der Simulation von Sensoren, die 4 - 20 
mA ausgeben. Mein Plan ist es, die Sensoren über eine GUI zu simulieren, 
sprich den Ausgangsstrom über einen Slider zu ändern.
Da ich ca. 30 Sensoren parallel simuliere möchte, suche ich ein IC, das 
sich über SPI ansprechen lässt. Natürlich finde ich nichts dazu.
Alternativ wäre ein PWM Controller, der sich über SPI ansprechen lässt, 
mit einem nachgeschaltetem XTR 115 eine Lösung. Oder kann mir jemand 
noch einen besseren Tipp geben?

Danke schon einmal für die Antworten.

Gruß Maxi

von Hans M. (Gast)


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von Maxi (Gast)


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Hans M. schrieb:
> Gibts auch n bezahlbares Evalboard für.

Danke für den Link aber 136 € für 4 Sensoren zu simulieren ist doch 
etwas viel.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Dann sag doch mal was zu Budget und Genauigkeit.

Ein DAC und eine Stromquellenschaltung sollten doch bei niederen 
Anforderungen nicht so schwierig sein.

So nebenbei gibt es Sensor Kalibratoren, die einen(1) Sensor simulieren, 
fuer 500 aufwaerts. Das sind dann Handheld Geraete, dh Floating.

von Dieter W. (dds5)


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2 bisher nicht genannte Anforderungen haben einen erheblichen Einfluss 
auf den Preis des geplanten Simulanten.

1. welche Schrittweite ist für die Einstellung des Stromes nötig 
(Auflösung)?

2. dürfen die einzelnen Ausgänge einen gemeinsamen Bezug haben?

von WeissNix (Gast)


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Wie wäre es mit LED-Treibern, bei denen du den Rref zb durch nen FET 
ersetzt, den du mit nem DAC als variablen Widerstand missbrauchst oder 
mit FETs verschiedene Widerstände umschaltest? Oder nem digitalen Poti 
an Rref.

von Maxi (Gast)


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Eine Auflösung von 1/10 mA reicht völlig aus und sie dürfen auch einen 
Bezug zueinander haben. Pro Kanal wollte ich nicht mehr als 10 € 
ausgeben

von Dieter W. (dds5)


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Gut, bei 0,1mA käme man mit 8 Bit (256 Schritte) aus.

Es gibt 8-Kanal 8-Bit D/A Wandler mit SPI Schnittstelle, davon brächte 
man nach Adam Ries(e) 4 Stück. Typ und Preis hab ich gerade nicht zur 
Hand.

Die Anpassung des analogen Signals an die Stromquellen (XTR...) sollte 
nicht das Problem sein, eher liegt vielleicht der Preis zu hoch.

von Sascha (Gast)


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Hallo ich habe den AD5410 im Einsatz geht ganz gut.

von Georg (Gast)


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Dieter W. schrieb:
> Die Anpassung des analogen Signals an die Stromquellen (XTR...) sollte
> nicht das Problem sein

Einfach 4..20 mA Konstantstrom ist einfach und preiswert. 30 Kanäle 
galvanisch getrennt wird ein Vielfaches teurer. Wie immer fehlen 
Informationen.

BTW, die Konstantstromquelle braucht keinen Offset von 4 mA, das kann 
die Software berücksichtigen, und damit wäre die Testeinrichtung sogar 
universeller.

Georg

von Maxi (Gast)


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Georg schrieb:
> Wie immer fehlen
> Informationen.

Was fehlt denn noch an Infos?

von Georg (Gast)


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Maxi schrieb:
> Was fehlt denn noch an Infos?

Stromquelle aktiv/passiv/umschaltbar?

Alle galvanisch getrennt oder gemeinsamer Massebezug? Anders gefragt, 
sind die Sensoren potentialfrei?

Benötigte Genauigkeit?

Georg

von Georg (Gast)


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Georg schrieb:
> Alle galvanisch getrennt oder gemeinsamer Massebezug? Anders gefragt,
> sind die Sensoren potentialfrei?

Tut mir leid, falsch formuliert, deine Mimik soll ja der Sensor sein, 
sollte also heissen:

Muss der simulierte Sensor potentialfrei sein?

Ich fürchte ja, nach der Beschreibung, und das wird u.U. teuer, dafür 
würden 30 DC-DC-Wandler benötigt.

Georg

von Maxi (Gast)


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Die simulierten Sensoren können eine gemeinsame Masse haben. Sie werden 
ja von einer Steuerung über einen analogen Eingang eingelesen.

von Georg (Gast)


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Maxi schrieb:
> Sie werden
> ja von einer Steuerung über einen analogen Eingang eingelesen.

Also die Steuerung hat GND und 30 Eingänge für 4..20 mA. Dann braucht 
man 30 DA-Wandler und 30 damit angesteuerte Konstantstromquellen.

Maxi schrieb:
> 136 € für 4 Sensoren zu simulieren ist doch
> etwas viel.

Also 35 Euro pro Sensorausgang oder 1000 Euro für das ganze ist immer 
noch viel zu viel - da lohnt sich weiteres Nachdenken nicht. Das geht 
höchstens als Bastelprojekt ohne Einrechnung der Arbeitszeit. Nichts für 
Profis.

Georg

von Maxi (Gast)


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Georg schrieb:
> Nichts für
> Profis.

Das ist auch für keine Anwendung im Beruf oder sonstiges.

Kann man das ganze mit einem FPGA kostengünstiger realisieren? Wenn ja, 
dann bekommt das wohl nicht in einem angemessenen Zeitrahmen hin?!

von Georg (Gast)


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Maxi schrieb:
> Kann man das ganze mit einem FPGA kostengünstiger realisieren?

Ein FPGA macht nichts analoges - völlig daneben.

Georg

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn es dir gelingt, 0-5V aus dem Rechner zu erzeugen mittels DAC, dann 
kann die kleine Schaltung hier daraus die 4-20mA machen:
Beitrag "Re: Konstantstromquelle Wechselstrom überlagern"

Diese Variante ist für massebezogene Bürden und sollte eigentlich das 
sein, was du brauchst. Die Schautng ist getestet und sehr linear, aber 
nur mit den angegebenen ICL7621. Es sollten also schon Rail2Rail Opamps 
sein - evtl. geht auch sowas wie AD822.

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