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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 4mA-20mA "einlesen" !?


Autor: Jens (Gast)
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Hallo !


Gibt es eine Möglichkeit, 4mA - 20mA (Industriestandart) Werte mit einem 
Microcontroller einzulesen, die man dann auch mit dem PC über die 
parallele oder ser. Schnittstelle einlesen kann !?

Wenn ja, mit welchem bzw. welche Wandler werden benötigt !?
Gibt es da schon ein fertiges Referzen-Projekt !?


Schonmal herzlichen Dank, für Eure Antworten !



Jens

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

AFAIK handelt es sich dabei doch um eine analoge Meßdatenübertragung. Im 
einfachsten Fall nimmst du einen 250Ohm Widerstand und läßt über diesen 
deinen Strom fließen. Die Spannung am Widerstand kannst du jetzt per 
AD-Wandler einlesen. Das berücksichtigt aber keinerlei Potenzialtrennung 
die bei diesen Stromschleifen AFAIK verwendet wird ud Auflösung geht 
dabei auch etwas verloren.

Matthias

Autor: Jens (Gast)
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Hi Matthias...

...danke für die Antwort !
Aber das ist genau das "Problem". Die Auflösung sollte schon so genau 
wie nur möglich sein...

Am besten wäre es, wenn die Daten dann noch über einen Art 
"Mini-Web-Server" zu Verfügung gestellt werden.

Autor: thkaiser (Gast)
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Warum bei der obigen Methode Auflösung verloren geht, ist mir allerdings 
ein Rätsel. Da kommt es doch eigentlich nur auf die Auflösung des 
A/D-Wandlers an, oder habe ich da etwas übersehen?
Die Potentialtrennung, die ich für sinnvoll halte, kann man auch auf der 
digitalen Seite erledigen - bei einer seriellen Datenübertragung 
beschränkt sich das auf einen Optokoppler.

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

man verwendet nur einen 250Ohm Widerstand. Im Falle von 20mA fallen 5V 
ab. Im Falle von 4mA 1V. Da man AGND nicht einfach auf 1V setzen kann 
gehen gehen 20% Auflösung verloren. Mit einem OP und ein paar 
Widerständen sollte sich das aber beheben lassen. Was den Webserver 
betrifft -> schau dir mal http://www.ethernut.de/ an.

Das einlesen über die serielle Schnittstelle in den PC wäre einfach.

Matthias

Autor: thkaiser (Gast)
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naja, man kann sich drüber streiten: Die Auflösung geht ja nicht 
verloren, denn sie ist ja bereits auf der analogen Seite nicht 
vorhanden. Kommt auf den Standpunkt an...

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Eine andere Möglichkeit wären 312,5 Ohm an -1,25V, Da bleibt die volle 
Auflösung und der Offset ist auch geklärt.
Wichtig: Schütze deine Eingänge vor negativen Spannungen!

Gruss Uwe

Autor: Jens (Gast)
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Welche Auflösungen sind denn nun Möglich und mit welcher Abtastrate !?

Bei den "gewonnenen" Spannungswerten, möchte ich schon min. zwei Stellen 
hinterm´ Komma haben.

Autor: Schmittchen (Gast)
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>Welche Auflösungen sind denn nun Möglich
Nicht so ungedulgig :)

> zwei Stellen hinterm´ Komma
Mal kurz überschlagen, ob das geht:
0-20mA bei 2 Stellen hinterm Komma wären das dann 0.00-20.00mA -> 2000 
digits -> du bräuchtest also mindestens einen 11Bit AD-Wandler 
(Auflösung), der könnte dann 2^11 =2048 "Schritte" auflösen.

Über die Genauigkeit ist noch nichts gesagt. Aber auf 0.01mA (-> 
2,5mV@250 Ohm) genau zu messen setzt sauberes Layout usw. voraus, nicht 
unmöglich aber nicht mal schnell fliegend hinzubekommen.

> Abtastrate
das liegt an deinem AD-Wandler. Die AVRs können einige 10k Abtastungen 
pro Sekunde durchführen.

> möchte ich schon min. zwei Stellen
Hat denn dein analoges Signal diese Genauigkeit und Auflösung überhaupt? 
Sonst macht das ja alles keinen Sinn!

Schmittchen.

Autor: andy (Gast)
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Hallo

Benutze doch gleich einen mc mit internem ad-wandler, dann kannst du 
deinen shift(0-4mA) softwaremässig lösen, und kannst extern mit einem 
200Ohm widerstand arbeiten.

je mehr gemüse du vor dem wandler pflanzt, desto ungenauer wirds.

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