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Hallo,

das ist mein erster Post hier, ich bitte um Rücksicht, falls ich eine Etikette nicht einhalte.
Folgendes Problem stellt sich mir:
Ich versuche zur Zeit, Werte von Vakuumsensoren an einen ADC-Wandler zu schicken. Die Vakuumsensoren sind 2-Leiter mit 4-20mA Ausgang. Als Versorgungsspannung verwende ich 24V aus einem stabilisierten Schaltnetzteil.
Zur Wandlung habe ich eine Bürde von 250 Ohm verbaut. Rein rechnerisch sollten somit 1 bis 5 Volt am Widerstand abfallen - was sie aber nicht tun.

Ohne angeschlossene Sensoren messe ich genau 250 Ohm, also keine Kurzschlüsse oder sonstwas vorhanden.
Schließe ich den Sensor an, erwarte ich also 5V ohne Vakuum (Sensor geht nur bis 500mbar) - Maximalausschlag.
Am Messwiderstand messe ich jedoch 5,72V - und ich weiß nicht, wo die 0,72V mehr herkommen.
Hat hier jemand einen Tip für mich, wo ich suchen könnte?

Ach ja, schließe ich den ADC an (eine Platine von Digital translation), messe ich nur noch 5,32V, was mir genauso unverständlich ist (10MOhm Eingangswiderstand am ADC)


Angehängt ist noch die Schaltung, mit der ich die Strom/Spannungswandlung mache

Hat hier jemand einen Tip für mich, wo ich suchen könnte?


Vielen Dank schon mal,

Tobias

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» Hat hier jemand einen Tip für mich, wo ich suchen könnte?
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» Vielen Dank schon mal,
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» Tobias

Masse mA = Masse AD Wandler ?

» Am Messwiderstand messe ich jedoch 5,72V - und ich weiß nicht, wo die 0,72V
» mehr herkommen.
Gemäß des ohmschen Gesetzes gibt es für diesen zusätzlichen Spannungsabfall eine plausible Erklärung

Hast du mal den Strom gemessen, welchen der Sensor ausgibt?
Ich würde mal auf knappe 23mA tippen

» Hast du mal den Strom gemessen, welchen der Sensor ausgibt?
» Ich würde mal auf knappe 23mA tippen

Und alles über 20mA ist halt ausserhalb seines Nennmessbereichs, bei 23mA ist dann endgültig Ende Banane.

» (10MOhm Eingangswiderstand am ADC)

Solltest du mal prüfen, mit den 5,7V und einem Vorwiderstand. Ich vermute da greifen einfach die Schutzdioden am Eingang.
Alternativ einfach mal eine kleinere Bürde nehmen.

Hi Tobias,

was sind das für Vakuumsensoren? Hast einen Namen und einen Schalt- bzw. Anschlussplan, Datenblatt?

Welche Toleranz haben die 250 Ohm?

Zuviele Anschlußklemmenübergänge??
Lange Leitungen, die die Bürde fehlanpassen?

Kannst im Amp. was in der Verstärkung, bzw. Steilheit einstellen?

Potentialverschiebung - Offset?

Aufbau? bedingt dessen Kriechstrom? Leckstrom? Spannungsverschleppung? - Messaufbau?
etc...

Die Schaltung, Print, Aufbau könntest bitte einige Fotos reinstellen?

Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Hi Tobias,
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» was sind das für Vakuumsensoren? Hast einen Namen und einen Schalt- bzw.
» Anschlussplan, Datenblatt?

Das sind 400mbar Sensoren von BD Sensors, DMP321
» Welche Toleranz haben die 250 Ohm?
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spezielle Messwiderstände, 0,4 Watt, ±0,05%, 10 ppm/°C
» Zuviele Anschlußklemmenübergänge??
Sensor-Kabel-Buchse-XH-Buchse, dann Messwiderstand von dort zweimal Wannenstecker
» Lange Leitungen, die die Bürde fehlanpassen?
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ist alles auf einer Platine, siehe Fotos. Unterschiede sollten im mOhmBereich liegen, keinesfalls so hoch, dass es zu dieser Abweichung kommt.

» Kannst im Amp. was in der Verstärkung, bzw. Steilheit einstellen?
Du meinst im Analogwandler? Sicherlich, nicht nachgeschaut, aber meiner Meinung nach sollte der Fehler bei der Stromwandlung verschwinden und nicht weg gerechnet werden...?
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» Potentialverschiebung - Offset?
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Es liegt alles an einem Masseanschluß bis zum ADC, der ist USB betrieben. War bei den Messungen allerdings nicht aktiv (mit Spannung versorgt/an PC angschlossen)
» Aufbau? bedingt dessen Kriechstrom? Leckstrom? Spannungsverschleppung? -
Platine siehe Anhang, Unterseite kann ich leider nicht fotografieren. Allerdings sollte ich solche Abweichungen auch bei einer reinen ohmschen Messung erkennen können.
» Messaufbau?
Mit Multimeter am Messwiderstand abgegriffen; zur Sicherheit auch nochmal mit Oszilloskop (gleicher Betrag)
» etc...
»
» Die Schaltung, Print, Aufbau könntest bitte einige Fotos reinstellen?
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Siehe anbei.

» Gerald
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und noch die Schaltung als EAGLE

Anbei noch ein Foto von der Schaltung, Bestückungsseite.
Insgesamt sind es 6 Anschlüsse, die erste Grafik im ersten Post war nur ein Teil davon. Diese hier ist korrekt

» Anbei noch ein Foto von der Schaltung, Bestückungsseite.
» Insgesamt sind es 6 Anschlüsse, die erste Grafik im ersten Post war nur ein
» Teil davon. Diese hier ist korrekt
»
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Hi,

siehe bitte mal auf Seite 3 im Datenblatt:
http://www.bdsensors.de/fileadmin/user_upload/Download/Datenblaetter_datasheets/DB_DMP321_D.pdf

Hast ein zwei, oder drei Leitersystem? - 4-20mA wären demnach ein Zweileiter.

Es muss ein geschirmtes Kabel sein, also passendes zwei poliges, verdrillt, mit Schirm.
Anpassschaltung dazu (Abschlusselemente).


Dein Print ist nicht ganz gelungen, als ersten Gedanken.


Es ist ein Leiterbahnenring, auf dem sich eine Spannung aufbauen kann. - Impedanz, Anpassung ist nicht richtig.
Bei Zweileiter hast Plus/Minus - Schirm, der auf einem einzigen Nagel gehen muss.
Auch die Minus sollten gemeinsam abzweigen, gleichverlaufend, nicht Gegenrichtung, sondern in einen Verlauf zum Stecker.

Flachbandkabel ist eher ungünstig.

Bitte so machen, wie die Anleitungen vorschlagen:
http://www.bdsensors.de/fileadmin/user_upload/Download/Betriebsanleitung_operating_manual/BA_DMU-ES-OEM_D.pdf

http://www.bdsensors.de/fileadmin/user_upload/Download/Betriebsanleitung_operating_manual/BA_DMU-ES_EX_D.pdf

http://www.bdsensors.de/fileadmin/user_upload/Download/Montageanleitung_mounting_instructions/MA_DMU-ES-OEM_D-E.pdf

Im Datenblatt hast Signalverhalten: Genauigkeit, Einflusseffekte; diese mitberechnen.

Was hältst von einem Pufferverstärker?
Ich nehme schon an, dass vor dem ADC ein solcher ist, wenn nicht würde ich einen vorschlagen, dann kannst trimmen.
/diese Schaltung hast nicht gezeigt, aber ok //

War mal, was ich als erstes im Schnelldurchblättern sah, dachte.

// ja, Kabellängen???? wie lang wird's? Speisung? ist diese stabil(auch gegen Ringen geschützt) ?

Grüße
Gerald
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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Ok, vielen Dank für Deine Hinweise.
Es ist in der Tat ein 2-Leiter-System; die Platine werde ich nochmal neu entwerfen.
Über den Pufferverstärker werde ich nachdenken, zur Zeit habe ich keinen drin.

Erstmal vielen Dank für Deine Hilfe, ich gebe Bescheid, wenn es Neuerungen gibt.

Tobias

» Ok, vielen Dank für Deine Hinweise.
» Es ist in der Tat ein 2-Leiter-System; die Platine werde ich nochmal neu
» entwerfen.
» Über den Pufferverstärker werde ich nachdenken, zur Zeit habe ich keinen
» drin.
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» Erstmal vielen Dank für Deine Hilfe, ich gebe Bescheid, wenn es Neuerungen
» gibt.
»
» Tobias

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Gerne.
Poste mal bitte noch einige Details, auch über den ADC und dessen Eingangsschaltung.
zB auch die Länge des Flachbands, bzw. wie du das gedacht hast.

Wie sieht die ganze Strecke aus? weil du nur Kabelringe zeigst.

Es ist nämlich eine Hilfe leichter mitdenken zu können,
wenn man Bilder und Details zur Verfügung hat.

Ist der ADC_Eingang ein Mehrkanal-Multiplex mit einem OPAMP und einem ADC, oder je ein Kanal mit mehrere ADCs?
- denke Multiplex.

Edit: - die 5V am R_Abgriff könnten für den ADC zu hoch sein (zB > 0 - <4,9..5).
Ist auf alle Fälle sehr grenzwertig; kommt aber auf die angesprochene Anpassschaltung an.

Gerald
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» »
» Gerne.
» Poste mal bitte noch einige Details, auch über den ADC und dessen
» Eingangsschaltung.
» zB auch die Länge des Flachbands, bzw. wie du das gedacht hast.
»
» Wie sieht die ganze Strecke aus? weil du nur Kabelringe zeigst.
»
Das Flachbandkabel ist ca. 15-20cm lang; was anderes kann ich nicht nehmen, wie man sieht.
Hier ein Link zu zu den Spezifikationen des ADC (9816):
https://datatranslation.box.com/shared/static/aabdc787ad5cbd7d1f91.pdf

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» Es ist nämlich eine Hilfe leichter mitdenken zu können,
» wenn man Bilder und Details zur Verfügung hat.
»
» Ist der ADC_Eingang ein Mehrkanal-Multiplex mit einem OPAMP und einem ADC,
» oder je ein Kanal mit mehrere ADCs?
» - denke Multiplex.
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» Edit: - die 5V am R_Abgriff könnten für den ADC zu hoch sein (zB > 0 -
» <4,9..5).
» Ist auf alle Fälle sehr grenzwertig; kommt aber auf die angesprochene
» Anpassschaltung an.
»
Der ADC macht bis +-10 Volt, das sollte kein Problem sein.
» Gerald
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Ich hätte allerdings nch ein paar Fragen, die mir gestern NAcht nicht mehr aufgefallen sind:

Was meinst Du mit : "Auch die Minus sollten gemeinsam abzweigen, gleichverlaufend, nicht Gegenrichtung, sondern in einen Verlauf zum Stecker."
Was meinst Du damit? Ich habe versucht, die Leiterbahnen einigermaßen gleich lang zu machen, um keine Verluste zu haben. Was ich nicht verstehe ist, was wie "abzweigen" soll...

» Mit Multimeter am Messwiderstand abgegriffen; zur Sicherheit auch nochmal
» mit Oszilloskop (gleicher Betrag)
Wie schon gesagt: Ohmsches Gesetz...

Dass das Layout davon abgesehen alles andere als Optimal ist, wurde ja schon erwähnt.

Muss die Leiterplatte aus mechanischen Gründen dieses Format haben? Du kannst doch die Stecker und Messwiderstände ordentlich nebeneinander anordnen und hast dann nicht die Probleme, die Masseverbindung irgendwo durchzwängen zu müssen.

» » Mit Multimeter am Messwiderstand abgegriffen; zur Sicherheit auch
» nochmal
» » mit Oszilloskop (gleicher Betrag)
» Wie schon gesagt: Ohmsches Gesetz...
»
Was meinst Du damit? Mirt ist bekannt, dass es sich hier um ein Problem mit dem ohmschen Gesetz handelt.
» Dass das Layout davon abgesehen alles andere als Optimal ist, wurde ja
» schon erwähnt.
»
Ja
» Muss die Leiterplatte aus mechanischen Gründen dieses Format haben?
Nein.
» Du
» kannst doch die Stecker und Messwiderstände ordentlich nebeneinander
» anordnen und hast dann nicht die Probleme, die Masseverbindung irgendwo
» durchzwängen zu müssen.
In etwa so:

» Was meinst Du damit? Mirt ist bekannt, dass es sich hier um ein Problem mit
» dem ohmschen Gesetz handelt.
Das Problem ist aber wohl eher nicht das ohmsche Gesetz, sondern die Sensoren selbst.
Wenn die eine Stromaufnahme von 20mA hätten, würdest du ja auch 5V am Widerstand messen.


» In etwa so:
Ja, das sieht besser aus.