Eingangs- und Ausgangsschaltung für 4.20mA Signale

Für Sender gibt es ICs z.B. von Texas Instruments (XTR1xx). Als „Empfänger“ reicht ein präziser Widerstand. Der Bereich zwischen 0..4mA enthält oft auch noch Informationen wie z.B. Fehlermeldungen. Schutz mittels PTC, Polyfuse in Serie und TVS-Diode(n) parallel. Über Filter etc. musst du selber nachdenken.

XTR111, gibt es für weniger als 50ct. Notwendige Größe des ext. Transistors nicht unterschätzen - nur als Tip.

Beim Stromeingang muss man halt sehen, dass man den Kurzschlussfall gegen 24V abfangen muss. Gehen wir mal von 30V max. aus, dann wären wir bei 9W Verlust an einer 100Ohm Bürde. Will keiner. Man muss Spannungen an der Bürde ab einer gewissen Höhe abschnüren. Wie das genau geht werde ich hier nicht 1:1 aufführen, verrate dafür aber eine einfachere Möglichkeit: Schalte einen PTC wie z.B. Murata PRG18BB470MB1RB in Reihe davor, der heizt bei zuviel Energie am Eingang mit seiner kleinen thermischen Masse sehr schnell auf, wird hochohmig und schützt die Bürde. Parallel zur Bürde noch eine 5V TVS-Diode. In dieser Konstellation kann man zwar keine 0805-Bürde wagen, aber 1206 oder 2512 wird nicht kaputt gehen. Nachteilig an dieser Schaltung ist, dass die ermittelte Spannung an der Bürde nicht unbedingt auf den Fehlerfall rückschließen lässt.