Hallo zusammen,
ich stehe vor einer kleinen Herausforderung und dachte, hier gibt es
sicher schlaue Köpfe, für die das ein Kinderspiel ist:
Für ein Forschungsprojekt soll eine Messstation umgebaut werden. Der
uralte und schlecht zu bedienende Datenlogger soll gegen ein etwas
neueres Modell getauscht werden. Der "neue" Logger ist ein Campbell
CR216:
https://www.campbellsci.de/cr216xhttps://s.campbellsci.com/documents/us/product-brochures/s_cr200x.pdf
Auch dieses Modell ist jetzt nicht gerade neu, aber es liegen mehrere
Geräte ungenutzt rum – daher sollen diese verwendet werden.
Das analoge Signal vom Messwertgeber ist ein Strom und lässt sich
wählen: 0 - 20mA oder 4 - 20mA (Details aus dem Manual siehe Foto)
Soweit ich das sehe, kann der Campbell Logger jedoch nur analoge Signale
in Form von Spannung 0 - 2,5V verarbeiten.
Daher ist jetzt die große Frage, wie bekomme ich das „umgewandelt“??
Über U=R*I müsste ich ja im Grunde nur einen Widerstand einbauen und an
diesem würde eine Spannung abfallen.
Also an einem Widerstand von 125 Ohm würde ich bei 20mA eine Spannung
von 2,5V haben. Richtig? Oder bin ich hier auf dem Holzweg?
Nur wie gestalte ich das ganze rein praktisch? Wo nehme ich die Spannung
ab und leite sie an den Campbell??
Könnte mir vielleicht jemand mit einer kleinen Skizze weiterhelfen??
Danke für jede Hilfe! :))
Flo K. schrieb:> Wo nehme ich die Spannung ab und leite sie an den Campbell??
Da, wo sie benötigt wird, also direkt am Logger.
Die Umwandlung mit dem Widerstand ist schon richtig. Nennt sich dann
Bürde. Laut Datenblatt muss der Widerstand kleiner als 500 Ohm sein.
Dein 125 Ohm passt also.
Also verbinde ich einfach die beiden Enden des Kabels vom Messwertgeber
mittels Widerstand und löte daran dann auch zwei Kabel in Richtung
Logger Eingang??
Wäre das so einfach?
Ich würde den Widerstand direkt am Loggereingang anschließen. Dann hast
du weniger eingestreute Störungen. Und bitte getrennte Netzteile
verwenden. Sonst könnte es Masseprobleme geben!
Mhm... ok.
Scheint ja ziemlich simpel zu sein.
Muss ich irgendwie die Polung beachten? Ist vermutlich egal oder?
Ist 125 Ohm für diese Anforderung ein guter Wert?
Und kann ich davon ausgehen, dass die Werte hinterher stimmen? Also
läuft Spannung uns stromwert linear zu einander?
Viele Grüße und danke für die Hilfe!!
Mhm... ok.
Scheint ja ziemlich simpel zu sein.
Muss ich irgendwie die Polung beachten? Ist vermutlich egal oder?
Ist 125 Ohm für diese Anforderung ein guter Wert?
Und kann ich davon ausgehen, dass die Werte hinterher stimmen? Also
läuft Spannung uns stromwert linear zu einander?
Viele Grüße und danke für die Hilfe!!
Helmut -. schrieb:> Und bitte getrennte Netzteile verwenden. Sonst könnte es Masseprobleme> geben!
Die laufen über Batterie. Müssen die dann auch getrennt sein?
Flo K. schrieb:> Muss ich irgendwie die Polung beachten?
ja.
Flo K. schrieb:> Ist vermutlich egal oder?
nein. dein Eingang kann 0..2,5V - nicht -2,5V.
Flo K. schrieb:> Ist 125 Ohm für diese Anforderung ein guter Wert?
ja
Flo K. schrieb:> Also läuft Spannung uns stromwert linear zu einander?
ja, so will es das ohmsche Gesetz
Flo K. schrieb:> Und kann ich davon ausgehen, dass die Werte hinterher stimmen? Also> läuft Spannung uns stromwert linear zu einander?
Das hängt von der Qualität (Temperaturstabilität und Toleranz) des
Widerstandes ab.
Wenn Strom fließt, wirds warm und das ändert den Widerstand (mehr oder
weniger)
Und ob das Teil wirklich 125 Ohm sind musst du auch erstmal sehen.
Flo K. schrieb:> Die laufen über Batterie. Müssen die dann auch getrennt sein?
Musst du ins Handbuch schauen, wie der Stromtreiber aussieht.
Möglicherweise ja.
Flo K. schrieb:> Ist 125 Ohm für diese Anforderung ein guter Wert?
Die solltest du sogar ziemlich genau einhalten, sonst stimmt dein
Messwert nicht. 750 Ohm ist ein Normwert, davon könntest 6 parallel
schalten.
Flo K. schrieb:> Ist 125 Ohm für diese Anforderung ein guter Wert?
Hmm der Fehlerwert des Sensors ist 22mA.
Willst Du den nicht auch erkennen können?
(ich würde eher 100 Ohm als Bürde verwenden)
Kann es vorkommen daß am Eingang direkt 24V anliegen (falsch
angeschlossener Sensor?)
Hält das Dein Widerstand aus?
Oder braucht der noch eine Schutzbeschaltung?
Gruß Anja
Flo K. schrieb:> ich stehe vor einer kleinen Herausforderung
Jou: Seit zwei Jahren angemeldet und noch immer nicht verstanden, wie
man hier Bilder anhängt (doppelt!).
Flo K. schrieb:> Also an einem Widerstand von 125 Ohm würde ich bei 20mA eine Spannung> von 2,5V haben.
Das ohmsche Gesetz hast Du offenbar verstanden und passend angewendet,
gut so.
Warum klemmst Du es nicht einfach zusammen und misst nach, das wäre Dir
zu viel Eigenverantwortung?
Dirk B. schrieb:> Das hängt von der Qualität (Temperaturstabilität und Toleranz) des> Widerstandes ab.>> Wenn Strom fließt, wirds warm und das ändert den Widerstand
0,02 x 0,02 x 125 = 0,05. Unerträglich viel, diese maximal 50mW werden
den Widerstand glatt vedoppeln!
Matthias S. schrieb:>> Ist 125 Ohm für diese Anforderung ein guter Wert?> Die solltest du sogar ziemlich genau einhalten, sonst stimmt dein> Messwert nicht. 750 Ohm ist ein Normwert, davon könntest 6 parallel> schalten.
Kommt drauf an, ob oder wie er sein System justieren kann und wie genau
die ganze Meßkette ist. Ich würde eher 150 Ohm mit parallel 1k-Trimmpoti
setzen oder, noch perfekter 500 Ohm fest + 500 Ohm Poti, dann kann man
eine Feinjustage machen.
Matthias S. schrieb:> Die solltest du sogar ziemlich genau einhalten, sonst stimmt dein> Messwert nicht. 750 Ohm ist ein Normwert, davon könntest 6 parallel> schalten
Hat man einen Vorteil davon mehrere parallel zu schalten? Oder gibt es
keine 125er? bzw. 100er? sorry, aber ich kenne mich da nicht aus... :)
Anja schrieb:> Hmm der Fehlerwert des Sensors ist 22mA.> Willst Du den nicht auch erkennen können?
ja, das macht Sinn!
Anja schrieb:> Kann es vorkommen daß am Eingang direkt 24V anliegen (falsch> angeschlossener Sensor?)> Hält das Dein Widerstand aus?> Oder braucht der noch eine Schutzbeschaltung?
mh... wie könnte der 24V kriegen? Der wird ja von einer Batterie
gespeist. Kann ich mir also eher nicht vorstellen, dass da eine
Schutzschaltung nötig wäre.
Flo K. schrieb:> Scheint ja ziemlich simpel zu sein.> Muss ich irgendwie die Polung beachten? Ist vermutlich egal oder?
Ja, ist egal. Wenn der Sensor falsch gepolt ist, bekommst du negative
Spannungen und falls der Datenlogger wirklich nur mit Spannungen
zwischen 0V und 2,5V umgehen kann, mag er das vielleicht nicht so. Was
das "nicht so mögen" konkret bedeutet, hängt davon ab, wie gut er gegen
Verpolung geschützt ist.
Manfred schrieb:> Ich würde eher 150 Ohm mit parallel 1k-Trimmpoti setzen oder,> noch perfekter 500 Ohm fest + 500 Ohm Poti, dann kann man> eine Feinjustage machen.
"kann man" ist wohl etwas irreführend formuliert. Wenn man dort ein Poti
einbaut, ist es zwingend, das Ding zu kalibrieren - sonst kommen
Hausnummern raus.
Zu jeder Abgleichstelle braucht man ein Kalibrierverfahren.
Ok, habe noch ein wenig im Netz gelesen.
Wenn ich das richtig sehe, brauche ich einen Widerstand der die Leistung
auch "verbraten" kann. Also hier die Spannung 12V und 22mA.
12*0,022=0,264. also brauche ich einen Widerstand mit einer Leistung von
mehr als 0,3W richtig?
nimmt man dann 0,4W (oder ähnlich nah am Wert?) oder lieber mehr Puffer
und zb. 1W oder gleich 10W?
Flo K. schrieb:> nimmt man dann 0,4W (oder ähnlich nah am Wert?) oder lieber mehr Puffer> und zb. 1W oder gleich 10W?
Schau ins Datenblatt. Anhang als Beispiel.
Flo K. schrieb:> Wenn ich das richtig sehe, brauche ich einen Widerstand der die Leistung> auch "verbraten" kann.
Ja.
> Also hier die Spannung 12V und 22mA.
Wo kommen jetzt die 12V her?
> 12*0,022=0,264. also brauche ich einen Widerstand mit einer Leistung von> mehr als 0,3W richtig?
Die Rechnung wäre grundsätzlich richtig, die Schlussfolgerung auch. Es
würde dann ein Widerstand mit 0.5W reichen.
Aber für den konkreten Fall willst du doch 0 ... 2.5V am Logger
erreichen, also sieht dein Widerstand keine 12V sondern nur 2.5V
maximal.
Und man rechnet entweder:
P = U² / R = (2.5V)² × 125Ω = 50mW
oder
P = I² × R = (20mA)² × 125Ω = 50mW
Auch ein SMD der Größe 0402 hält das aus.
Flo K. schrieb:> Hat man einen Vorteil davon mehrere parallel zu schalten? Oder gibt es> keine 125er? bzw. 100er? sorry, aber ich kenne mich da nicht aus... :)
Der Vorteil ist zweierlei:
- man kann durch Parallel- oder Reihenschaltung den errechneten Wert
nachbilden. 125Ω gibt es auch in der E192-Reihe nicht (Tabelle siehe
https://de.wikipedia.org/wiki/E-Reihe), nur 124Ω oder 126Ω. Aber den mit
124Ω könnte man ruhig nehmen; so genau wird dein Sensor auch nicht sein
...
100Ω gibt es auf jeden Fall für alle Reihen. Man kann aber auch einfach
einen naheliegenden Wert nehmen und das in SW mit einem Faktor
korrigieren. Vermutlich hast du aber keinen Einfluss auf den Logger,
aber irgendeine Auswertung der Daten wird ja erfolgen und da kann man
einen Korrekturfaktor einbringen. Für z.B. 100Ω wäre es dann der Faktor
1,25.
- man kann durch Parallel- oder Reihenschaltung die Verlustleistung auf
mehrere kleiner Widerstände aufteilen. In dem Fall aber überflüssig,
außer das von Anja geschilderte Problem tritt auf.
Flo K. schrieb:> Ok, habe noch ein wenig im Netz gelesen.> Wenn ich das richtig sehe, brauche ich einen Widerstand der die Leistung> auch "verbraten" kann. Also hier die Spannung 12V und 22mA.> 12*0,022=0,264. also brauche ich einen Widerstand mit einer Leistung von> mehr als 0,3W richtig?
Nö
Bist du immer noch nicht in der Lage sinnerfassend zu lesen?
Oben wurde dir in einem Post 0,05 w vorgerechnet
Nun kommst du mit 12v.
Es ist dir hier auf dem IQ einer Möhre erklärt worden, noch elementarer
geht es nicht.
Matthias S. schrieb:> 750 Ohm ist ein Normwert, davon könntest 6 parallel> schalten.
150 Ohm ist auch ein Normwert, mit dem 750 Ohm parallel ergeben dann
exakt 125 Ohm.
Flo K. schrieb:> Wenn ich das richtig sehe, brauche ich einen Widerstand der die Leistung> auch "verbraten" kann. Also hier die Spannung 12V und 22mA.
Es liegen aber keine 12V am Widerstand an, sondern bei 20mA sind es dann
auch 2,5V.
2,5V im Quadrat durch R sind dann 50mW.
HildeK schrieb:>> Also hier die Spannung 12V und 22mA.> Wo kommen jetzt die 12V her?
mhm.. ja ok. Vielleicht habe ich noch eine falsch Vorstellung von der
Funktionsweise.
Ich dachte irgendwie, dass der Sensor eine konstante Spannung von 12 V
auf die Leitung Richtung Logger gibt und er dann je nach Messwert
(vermutlich ein sich verändernder Widerstand im Sensor) eine andere
Stromstärke abgegeben wird.
Wenn dem so ist, müsste doch am Widerstand eine Spannung von 12 V
anliegen? Diese habe ich zur Berechnung der Leistung angenommen.
Oder habe ich da was grundsätzlich falsch Verstanden?
Wenn der Sensor bereits eine variable Spannung abgeben würde, dann
könnte man ja gleich diese messen oder?
Tut mir Leid, ich bin da echt auf dem Anfängerniveau unterwegs. Aber ich
bin euch sehr dankbar für eure Erklärungen! :)
Außerdem fängt jeder mal mit am Anfang an...
OK OK OK
ich glaub ich schnalls jetzt langsam.
Der Sensor gibt eine Variable Spannung ab, die er so "einstellt", dass
sich die "gewünschte" Stromstärke entsprechend des Messwerts einstellt.
korrekt?
Was ich mich dann frage ist: Stellt der Logger nicht ein weiteren
Widerstand dar, den man als weiteren parallelen Widerstand mitberechnen
müsste?
Flo K. schrieb:> Der Sensor gibt eine Variable Spannung ab, die er so "einstellt", dass> sich die "gewünschte" Stromstärke entsprechend des Messwerts einstellt.> korrekt?
Jain, der Sensor versucht den gewünschten Strom durch die Leitung und
die Last, die an ihm dran hängt (-> Widerstand) durchzudrücken. Dabei
stellt sich gemäß dem Ohmschen Gesetz eine Spannung ein. Die ist aber
abhängig davon, wo du misst. Direkt am Sensor wird sie höher sein, weil
an der Leitung natürlich auch eine Spannung abfällt. Der Strom ist
jedoch an jedem Punkt in der Schleife gleich (Gesetzmäßigkeit der
Reihenschaltung).
Siehe auch: https://de.wikipedia.org/wiki/KonstantstromquelleFlo K. schrieb:> Stellt der Logger nicht ein weiteren Widerstand dar, den man als> weiteren parallelen Widerstand mitberechnen müsste?
Ja, das tut er. Da der Innenwiderstand aber sehr viel höher als deine
125 Ohm sein werden, kannst du das vernachlässigen.
Ok, das macht Sinn! Danke fürs geduldige erklären! :)
also ich fasse nochmal zusammen:
Ich verwende einen 100 Ohm Widerstand da ich mit diesem auch den
Fehlerstrom von 22mA abdecken kann.
2,5V / 100 Ohm = 0,025A
Ich kann also Strom bis 25mA messen.
Die Leistung des Widerstands wähle ich dann mit
P = U² / R = (2.5V)² / 100Ω = 62,5mW
Hier haben die 100er mit der kleinsten Leistung 0,25W.
Aber es schadet vermutlich nicht wenn die Leistung über der errechneten
liegt? richtig??
Flo K. schrieb:> Ich verwende einen 100 Ohm Widerstand da ich mit diesem auch den> Fehlerstrom von 22mA abdecken kann.> 2,5V / 100 Ohm = 0,025A> Ich kann also Strom bis 25mA messen.
Nein, es sind maximal nur 22mA möglich. Bei 100 Ohm bedeutet das eine
Spannung von 2,2V.
Aber es gibt bei den Widerständen in der E96-Reihe einen 113 Ohm / 1%
Widerstand. Damit kommst du bei 22mA sogar auf 2,486V und könntest eine
genauere Auflösung in deinem 2,5V Datenlogger realisieren.
Flo K. schrieb:> Aber es schadet vermutlich nicht wenn die Leistung über der errechneten> liegt? richtig??
Natürlich schadet das nicht. Die 1% THT Metallfilm Widerstände haben
meistens sowieso 0,4 bis 0,6 Watt.
