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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Suche IC für Strom/Spannung Messung


Autor: Stefan R. (hennes)
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Hallo zusammen.
Habe ein Problem.
Möchte an einer Klemme optional 0-20mA oder 0-10V messen.
Die Signale sollen danach Digital gewandelt werden.
Hierfür suche ich ein IC welches ich für beide Eingangssignale (Strom 
oder Spannung) nutzen kann.
Habe im Netz schon überall gesucht aber leider nichts gefunden.
Kann mir da vielleicht jemand weiterhelfen?
Gruß
Stefan

Autor: Nitram L. (nitram)
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Du kannst nicht so einfach 0-20 mA an einer Klemme messen,
das geht nur wenn du:
a) die Klemme auftrennst und einen Strommesser (Shunt) einschleifst
b) den Innenwiderstand des angeschlossenen Gerätes kennst, und der
   konstant bleibt...

Ein paar mehr Infos könnten den Informationfluss starkt verbessern...

nitraM

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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500 Ohm ....
Schon werden aus 20mA, 10V.
Soll unbestätigten Aussagen zufolge auch andersrum funktionieren (ohne 
Garantie) ;)

Vermutlich gehts um Industriegeräte, dort sind 0/4-20mA bzw 0/2-10V 
standard Schnittstellen für analoge Signale.
Ohne Umschalten wird man nicht auskommen, zwischen Strom und Spannung.
Ansonsten den Pegel noch an den Eingangsbereich eines AD-Wandlers (bzw. 
seines Vref) anpassen und gut ist.

Die Frage ist nur noch nicht ganz geklärt, was für ein digitales Signal 
soll rauskommen ? Parallel, Seriell, wieviel Bit bitte (Auflösung), als 
ASCII-Code, kodiert, mit oder ohne Fehlererkennung...

Autor: Stefan (Gast)
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Sorry wohl wirklich zu wenig Infos.
Möchte eine Platine entwickeln, an die Geräte (Optional 0-10V/0-20mA) 
angeschlossen werden sollen.
Die Besonderheit soll daran sein das man den Eingang auf die 0-10V oder 
die 0-20mA einstellen kann.
Das man den Strom mit einem Shunt-Widerstand messen muss ist mir klar.
Aber es gibt ja zB. auch IC's, die aus 4-20mA 0-5V machen (RCV420 Texas 
Instruments).

Für meine Anwendung suche ich nun ein IC welches ich programmieren kann, 
das es mir aus 0-20mA z.B 0-5V macht oder aus 0-10V zB. 0-5V macht.

Gruß
Stefan

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Die 0-5V aus 0-20mA sollten erstmal das kleinste Problem sein (250 Ohm).
Die 10V zu halbieren wohl auch weniger.
Interessant wäre zu wissen, was die 10V Quellen für einen 
Innenwiderstand haben.
Soll die Umschaltung automatisch geschehen ?

Autor: Nitram L. (nitram)
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nur mal so dahin geschrieben...
Kann deine 10V Quelle 20mA treiben? Wenn ja, reicht dir ein 500Ohm 
Widerstand als Eingangsbeschaltung (2x250 Ohm)...
Bei einer Stromquelle von 0-20mA fallen an beiden Widerständen je 5V ab, 
das gleiche wenn du 0-10V anklemmst, unter der Vorraussetzung das deine 
Spannungsquelle niederohmig genug ist...

nitraM

Autor: Stefan (Gast)
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Die Umschaltung soll vom µ-Controller gesteuert werden.
Wenn möglich, möchte ich aber wie gesagt einfach nur ein IC verwenden 
die die Strom/Spannungs - und Spannung/Spannungs - Wandlung macht und 
das ich das mit dem µ-Controller schalten kann.

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Das Einfachste wäre es den oben beschriebenen Spannnungsteiler zu nehmen 
(2x 250 Ohm), bei der 20mA Schnittstelle kein Prob., aber solange nicht 
bekannt ist, wieviel Strom der 10V Ausgang liefern kann (= 
Innenwiderstand) bleibt alles nur wage.

Eine Erkennung könnte wie folgt aussehen, wenn die Quelle das grösste 
Signal schickt (10V / 20mA) kann man davon ausgehen, dass bei einer 
Stromschleife (20mA) welche "offen" ist, eine deutlich höhere Spannung 
als 10V zu messen ist. Somit wäre das unterscheidbar, ohne µC zB. per 
Komparator der dann entweder eigenständig den Shunt (2x250 Ohm) zwischen 
schaltet oder man nimmt das Signal des komparators und verarbeitet es 
mit dem µC sodas selbiger schaltet (Vorteil: die Info über die 
Schnittstelle ist im µC).
Oder eine Kombi aus beidem, also Komparator schaltet und meldet dem µC 
"Achtung, Stromschleife".

Autor: Stefan (Gast)
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Die Erkennung in dem Sinne ist gar nicht erforderlich. Der User soll 
vorher einfach einstellen können was für ein Gerät er anschließt.
Wenn ich das mit dem oben genannten Spannungsteiler realisieren kann ist 
das dann ja eh egal.
Wieviel Strom ein Gerät was mit 0-10V Ausgang betrieben wird weiß ich 
halt leider nicht. Gibt es denn dan irgendwelche festgelegten Werte die 
so ein Gerät liefern können muß. Es handelt sich ja um die Industriellen 
Standardschnittstellen.

Aber auch nocheinmal zu solch einem IC. Gibt es so etwas das zwischen 
Spannungs und Stromeingang umschalten kann?

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Also hab mir vorhin wirklich mal die Mühe gegeben und versucht etwas zu 
finden, nothing. Bestimmt ist das wie üblich in einem nicht öffentlichen 
und teuren "Normblatt" verewigt.
Also dann mit Umweg, habe beim Hersteller KNICK die Specs seiner 
Messumformer angesehen, der 10V Ausgang hat ca. 1k Innenwiderstand 
(kurzschlusschutz).
Daher läuft es nur über einen Spa-teiler nicht.

Also für den 20mA Stromeingang einen Spannungsteiler mit 2x 250 Ohm, 
zwei Fliegen erschlagen, Bürde korrekt abgeschlossen (für 20mA) und am 
"unteren" Widerstand stellt sich 5V ein (bei 20mA). Sollte problemlos 
mit 5V µC bzw. Aref verarbeitbar sein.

Für die 10V Schiene würde ich einen Spa-Teiler mit 2x 10k aufbauen, 
damit wird die Quelle nicht allzu sehr belastet und es ist nicht zu 
hochohmig um sich Störungen einzufangen (könnte man warscheinlich 
optimieren)

Wie man nun zwischen den beiden umschaltet, Analogschalter (deren 
Widerstand beachten !) oder ganz einfach über ein Relais.
Als (moderner) Analogschalter würde sich zB. der DG 403 DJ anbieten, hat 
2x Umschalter, bei nur 45 Ohm Serienwiderstand (quasi der "Kontakt").
http://www.ortodoxism.ro/datasheets/intersil/fn3284.pdf

Viel Erfolg...

Autor: Stefan (Gast)
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Vielen Dank für die Mühe.
Werd mal schauen ob ich damit hinkomm.
Gruß
Stefan

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