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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 2 x Stromausgang 4.20 mA (2-Draht) an einer Schaltung


Autor: Jan M. (Gast)
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Hallo zusammen,
vielleicht kann mir jemand von euch weiterhelfen.
Ich will eine uC Schaltung, die zwei Temperatursensoren auswertet, um 
zwei Stromausgänge (Stromsenke 4...20 mA) erweitern. Die Stromausgänge 
sollen als unabhängige 2-Draht Stromschleifen arbeiten.
Für einen einen Einfachausgang habe ich so etwas schon erfolgreich 
gemacht (mit einem XTR106), aber ich habe momentan keine Idee, wie ich 
das für zwei unabhängige Ausgänge an einer Schaltung machen soll.
Hat einer von euch so etwas schon mal gebaut?

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Warscheinlich hab ich die Frage nicht verstanden, aber wenn es mit den 
XTR geht, was spricht gegen zwei ?

Autor: Jan M. (Gast)
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@Snt Opfer:
Dagegen spricht, dass es bei der Schaltung zulässig ist, nur einen der 
Ausgänge zu benutzen.
Und da bei 2-Draht Stromschleifen die Stromversorgung der Schaltung über 
die Schleife erfolgt, muss die Versorgung über jeden der Ausgänge 
möglich sein.
Ich hatte mir schon überlegt, einfach einen Umschalter zu verwenden. 
Dann habe ich aber das Problem, dass, wenn beide Ausgänge benutzt 
werden, einer der Iret Eingänge am XTR in der Luft hängt und so der 
Referenzeingang des integrierten Instrumentenverstärkers außerhalb des 
common-mode Bereichs liegen könnte.

Autor: Jan M. (Gast)
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hochschieb

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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Hem...Angst das beim Umschalten etwas kaputt geht ?

Verstehe das Problem nicht so ganz, wenn es nur einen XTR gibt und man 
per Umschalter (Relais, Hand, etc.) einen aus zwei Sensoren anwählt, 
liegt Iret nur für kurze Zeit in der Luft.

Auch noch nicht ganz klar, wer wertet die Sensoren aus ? Wo geht das 
Stromsignal hin bzw. wo kommt es jetzt her ?
Hängen die Sensoren direkt am XTR ?

Eine kleine Skizze wäre vielleicht hilfreich.

Autor: Jan M. (Gast)
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Ein Mikrocontroller wertet 2 analoge Temperatursensoren aus, 
lineariarisiert und optimiert die Messwerte und gibt die Ergebnisse 
(wieder analog) als Stromsignal (4 - 20 mA) aus. Jeder Ausgang liefert 
die Messwerte eines Temperaturmesspunktes.
Es können einer oder beide Ausgänge benutzt werden. Die Versorgung soll 
über die Stromausgänge erfolgen (2-Draht).
Mit umschalten hatte ich gemeint, von welchem XTR die 
Versorgungsspannung geliefert wird.

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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??
Schritt für Schritt...

Jan M. wrote:
> Ein Mikrocontroller wertet 2 analoge Temperatursensoren aus,
Soweit Ok.

> lineariarisiert und optimiert die Messwerte und gibt die Ergebnisse
Ok.

> (wieder analog) als Stromsignal (4 - 20 mA) aus.
Macht der µC das selber oder eine gesteuerte Stromquelle dahinter ?

>Jeder Ausgang liefert die Messwerte eines Temperaturmesspunktes.
Also zwei separate Stromquellen, da zwei Ausgänge.

> Es können einer oder beide Ausgänge benutzt werden.
Ja, warum auch nicht, wenn man nur den Wert einer Messstelle braucht.
Wie wird der XTR jetzt genutzt ?  Ansich ist es ein Messbrücken 
Verstärker, welcher seine Versorgung aus der Stromsenke bezieht. (daher 
4-20mA).
Wird der nun benutzt, um das Stromsignal nach dem µC zu generieren ?

> Die Versorgung soll über die Stromausgänge erfolgen (2-Draht).
Jetzt gehts los: Was soll versorgt werden ? Der µC samt Schaltung davor 
?
Die (Phantom)Versorgung des XTR funktioniert nur durch den 4mA "Offset", 
der auch für Fehlererkennung genutzt wird (I<4mA -> Störung).
Daher kann nicht mehr als max. 4mA aus der Stromsenke geholt werden, 
alles da drüber sollten ja Messwerte sein.

> Mit umschalten hatte ich gemeint, von welchem XTR die
> Versorgungsspannung geliefert wird.
Wenn jetzt der Plan war, die gesamte Schaltung entweder aus der einen 
bzw. anderen Stromsenke zu speisen, könnte mit zwei Dioden zum 
entkoppeln klappen (wenn die Massen zusammen dürfen). Wenn nicht, dann 
muss halt 2-polig umgeschaltet werden.
Wird die µC Schaltung mit der Vreg aus dem XTR versorgt oder über einen 
externen Regler ? (was bei den max. 2,5mA schon eine Leistung ist)


Momentan spekuliere ich hier nur rum, selbst eine einfache Skizze wäre 
hilfreich. Interessant ist die Versorgung der Schaltung aus dem XTR und 
wie der XTR nun seine "Brückenspannung" (Messwert) bekommt.

Autor: Jan M. (Gast)
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Der uC gibt Spannungen aus (DAC), die dann in Ströme umgewandelt werden 
sollen.
Die komplette Schaltung soll über den internen Regler eines der XTRs 
versorgt werden (also über die Stromschleife).
Die Stromaufnahme ist kein Problem, die komplette Schaltung zieht 
weniger als 1,5 mA.
Die GNDs (= Iret) dürfen nicht zusammengeschaltet werden.
Zweipolig Umschaltung hatte ich mir überlegt, funktioniert aber nicht 
(wenn beide Ausgänge benutzt werden).
Grund:
Der Referenzeingang des integrierten Instrumentenverstärkers liegt 
außerhalb des common-mode Bereichs des im XTR integrierten 
Instrumentenverstärkers.

Autor: Snt Opfer (snt-opfer)
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So wie es ausschaut dürfte das mit dem XTR nicht so einfach sein, schon 
mal nach einem anderen Baustein gesucht ?

Weil das grösste Problem ist die Möglichkeit beide Ausgänge zu nutzen.

Autor: Jan M. (Gast)
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> Weil das grösste Problem ist die Möglichkeit beide Ausgänge zu nutzen.
Du hast mein Problem erkannt.

> So wie es ausschaut dürfte das mit dem XTR nicht so einfach sein, schon
> mal nach einem anderen Baustein gesucht ?
Nein, jedenfalls nicht erfolgreich. Ich habe mir u.a. die Wandler von 
analogmicro angesehen, aber die sehen auch nicht geeeignet aus.
Meine ursprüngliche Frage war ja, ob jemand so etwas schon mal gemacht 
hat und mir einen Tip geben könnte.

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