Прибор используется для выдачи токового сигнала 4-20мА и измерения постоянного тока до 50мА при внешнем напряжении 24 вольта.
Данный сигнал используется для получения сигналов от различных датчиков с целью управления исполнительными устройствам. Токовая петля 4-20 мА представляет собой стандарт проводного интерфейса, в котором сигнал кодируется в виде аналогового тока. Ток 4 мА соответствует минимальному значению сигнала, а ток 20 мА соответствует максимальному значению сигнала.Широко используется в промышленной электронике.
Преимущества токовой петли:
Во-первых, низкоомный контур в токовой петле обеспечивает высокую стойкость к внешним шумам. В соответствии с законом Кирхгофа сумма токов замкнутого контура равна нулю. По этой причине в токовой петле невозможно ослабление или усиление тока. На практике питание токовой петли осуществляется от источника напряжения 12 до 30 В, но электроника передатчика преобразует напряжение в ток. С другой стороны, интерфейсы, использующие сигналы напряжения, строятся на основе высокоомных контуров, которые оказываются весьма восприимчивыми к помехам.
Во-вторых, токовая петля имеет естественную функцию самодиагностики: если контур разрывается – ток падает до нуля, что автоматически определяется схемой. После этого формируется аварийное предупреждение и производится локализация разрыва.
Ccылки на нужные компоненты:
переключатели
https://aliexpress.ru/item/item/1005003245965547.html
переменный резистор
https://aliexpress.ru/item/item/4001228594100.html
преобразователь сопротивления
https://aliexpress.ru/item/item/4000469200376.html
плата защиты аккумулятора
https://aliexpress.ru/item/item/32786777105.html
повышающий преобразователь
https://aliexpress.ru/item/item/1005001636511712.html
Основной критерии при разработке прибора наилучшие характеристики точности при минимальной цене примерно 10$. Точность измерения тока нужна не менее 0.1%. Поэтому был куплен 5 разрядный милиамперметр с заявленной китайцами точностью 0.08. Сначала хотел сделать пассивный и активный режим( с выдачей 24в, третье гнездо для него), но чтобы народ не путался оставил только пассивный.
Схема прибора
Описание схемы прибора
Сердце прибора преобразователь сопротивления платинового термометра в токовой сигнал.
Он преобразовывает сопротивление 90-330ом в 4-20мА. В нем не работают подстроечники нуля и диапазона. Поэтому с помощью резистора R3 подбирается 0, а резистором R4 диапазон прибора.Переменным резистором осуществляется регулировка тока в диапазоне 4-20мА.
Резистор R1 для ограничения тока замыкания, для очень длинных линий связи можно уменьшить.
Измеритель тока довольно точный милиамперметр на 50 мА (но медленный ацп). Показания на нем можно подстроить подстроечным резистором.
Выключателем S1 осуществляется переключение между режимом измерения и выдачи токового сигнала ( он просто исключает из цепи задатчик тока).
Повышающий преобразователь нужен для повышения напряжения до 6в, так как милиамперметр работает в диапазоне 4-25в.
Плата защиты аккумулятора защищает аккумулятор от полного разряда и перезаряда.
Прибор делается за час. Половина соединений под зажимные винты.Количество паек минимально.
Можно отказаться от резисторов R3 и R4, тогда диапазон изменения тока будет от 3 до 25 мА.
Если нужен вариант с пониженной точностью, но полностью автономный, без внутреннего питания.Включаем вместо электронного миллиамперметра и выкидываем цепи с преобразователем и аккумулятором.
sl.aliexpress.ru/p?key=ZEt7xTw
Результаты сравнения с проф.калибратором
К сожалению у меня нет приборов с точностью от 0.005%
поэтому фото сравнения с профессиональным дорогостоящим поверенным калибратором mA-cal-R (точность измерения тока 0.05%).
Видим чем выше ток, тем больше погрешность. Результат можно улучшить подстроечником милиамперметра( но сразу предупрежу он очень хрупкий).
В полностью собранном виде
явно же не встроенный в микрконтроллер, как у изделий с меньшим количеством разрядов индикатора.
есть на 24 разрядном ацп типа BX5815
а есть и на встроенном 20 разрядном в МК.
и какой именно тебе отправят — не знает никто ))))
— «Точность измерения нужна 0.1» — чего? Ампера? Процента?
— Полюса на первой схеме.
А у Вас вышло — вот детали, вот калибратор. Простой человек сидит и думает «а что это было?».
Как-то так.
я например на подобном индикаторе миллиомметр собирал. на вольтметре, правда, но суть не меняется. автор вот применяет для п(р)оверки датчиков работающих по принципу токовая петля, и там точность измерения тока тоже очень важна, потому что в диапазоне 4-20мА мы имеем диапазон температуры градусов в 600, и 1мА это градусов 40.
ах да. чего я завёлся? потому что тут на муське к моему огромному сожалению в последнее время принято подходить с этой точки зрения — я видел похожее сильно дешевле. а то что там общего только корпус — пофиг. хотя обычно важно именно что внутри. и именно от этого зависит стоимость.
еще раз:
когда кто-то говорит что некий товар стоит слишком дорого — это подразумевает, что данный кто-то знает где купить такой же по свойствам товар дешевле. не подержанную ладу вместо нового БМВ потому что нафиг мне то БМВ, а ровно такой же товар который показался дорогим, но дешевле. без перевода стрелок на обсуждение необходимости именно такого товара с именно такими свойствами.
Это не для домашних целей. Чем собственно плохо точность?
Если можно сделать за копейки.
Есть масса мест, где можно грохнуть дорогостоящий калибратор.
С другой стороны, вы приобрели ценный опыт и знания, что тоже хорошо, хотя и за счет хозяина. В будущем может пригодится для решения производственных задач.
Но даже если вам так больно от применения LM317 Есть еще серия микросхем XTR1xx, что также ищется на али и изначально заточена под токовую петлю в самых разных вариантах.
Я сделал себе по своей схеме, все работает.Точность примерная 0.013/12х100=0.1.Вполне неплохая.Стоимость в районе 10дол. То есть я справился с поставленной задачей, за час. Мне не надо было ни травить платы, не сильно тратится, чем вы так недовольны. Хотите по другому, делайте по другому и выложите на mysku. Мы все вместе оценим конструкцию.
В свое время я хотел сделать подобие такого калибратора на Ардуине типа Нано. Однако, через полгода наткнулся на вот такое ссылка изделие и купил его. ОНО может даже синусоиду генерировать… кусочно-линейную.