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Hallo,
ich habe eine Spannung von 0,5-4,5V und brauche ein "Industriesignal" von 4-20mA.

Hab gelesen das dass ein OP kann. Die Formel habe ich auch, aber wie berechnet man das? Es sind ja 3 Widerstände zu berechnen! Wie macht man das? mit probieren?

vielen Dank,
Tobias


P.S.
ich hab es schon unter www.spotlight.de versucht , aber noch keine Antwort erhalten - hoffe ihr könnt mit weiterhelfen

» ich habe eine Spannung von 0,5-4,5V und brauche ein "Industriesignal" von
» 4-20mA.
»
» Hab gelesen das dass ein OP kann. Die Formel habe ich auch, aber wie
» berechnet man das? Es sind ja 3 Widerstände zu berechnen! Wie macht man
» das? mit probieren?

Genau, und weil man es nur durch probieren raus bekommt, wird unten auch immer eine Formel angegeben.

Kleiner Tip:
R2/R3 ist nur eine Verhältniszahl ... und schwupps, hat man nur noch 2 Unbekannte.
Mit den Eingangsdaten hat man dann 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten und sowas ist lösbar.

--
Greez
Kami

-----------------------------------------

Die letzte Stimme, die man hört,
bevor die Welt explodiert,
wird die Stimme eines Experten sein,
der da sagt:
"Das ist technisch unmöglich!"

Peter Ustinov

» Hallo,
» ich habe eine Spannung von 0,5-4,5V und brauche ein "Industriesignal" von
» 4-20mA.
was bitte ist ein industriesignal?
»
» Hab gelesen das dass ein OP kann. Die Formel habe ich auch, aber wie
» berechnet man das? Es sind ja 3 Widerstände zu berechnen! Wie macht man
» das? mit probieren?
formel und probieren? -das ist nicht dein ernst oder?
»

»
»

na dann mache ich mal ein teil deiner hausaufgaben:
Ia=Ue/R1*(1+R2/R3)
-> R1=Ue/Ia = (mittelwertsbildung!!!)
R1=((4,5-0,5)/2 )/((20-4)/2)
R1= 2V/8mA =250 ohm

R2 errechnest du über die rückkopplung und R3 über die spannung am mittenpunkt des spannungsteilers(R2/R3) und den strom, der durch ihn geht(Ia)....
soweit klar?

» was bitte ist ein industriesignal?

Ein Stromsignal (leitungslängenunabhängig) mit einem Offsetstrom (Leitungsprüfstrom).



» na dann mache ich mal ein teil deiner hausaufgaben:
» Ia=Ue/R1*(1+R2/R3)
» -> R1=Ue/Ia = (mittelwertsbildung!!!)
» R1=((4,5-0,5)/2 )/((20-4)/2)
» R1= 2V/8mA =250 ohm

» R2 errechnest du über die rückkopplung und R3 über die spannung am
» mittenpunkt des spannungsteilers(R2/R3) und den strom, der durch ihn
» geht(Ia)....
» soweit klar?

Nö.
Ia @ 0.5V ... laut Formel 0.5V/250 Ohm (1 + R2/R3) = 2mA (1 + R2/R3)
Aha, R2/R3 = 1
Ia @ 4.5V ... laut Formel 4.5V/250 Ohm (1 + R2/R3) = 18mA (1 + R2/R3)
Aha, R2/R3 = 1/9

Passt nicht ganz. Feste Widerstände können ja nicht unterschiedliche Verhältnisse haben.

I(A) teilt sich auf in I(R2) und I(R3). Im Regelbereich sind beide Eingänge Potentialgleich und somit teilt sich der Strom nach den Widerständen auf. Ferner ist I(R2) = I(R1) = U(E) / R1.
Du hast es für einen reinen Messstrom berechnet I(R1) = I(R2) = I(A). Es können aber etliche weitere Möglichkeiten sein, wenn mit einem Nebenstrom über R3 gerechnet wird.

Aber in keinem Fall kommt eine Abbildung von 0.5V..4.5V -> 4mA..20mA raus. Dafür muss eine Signalvoranpassung gemacht werden

--
Greez
Kami

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Die letzte Stimme, die man hört,
bevor die Welt explodiert,
wird die Stimme eines Experten sein,
der da sagt:
"Das ist technisch unmöglich!"

Peter Ustinov

» Aber in keinem Fall kommt eine Abbildung von 0.5V..4.5V -> 4mA..20mA raus.
» Dafür muss eine Signalvoranpassung gemacht werden

Man müsste zusätzlich noch ein halbes Volt addieren,
um ein Verhältnis 1:5 zu bekommen. Das müsste eigentlich
auch bei der obigen Schaltung auch gehen, wenn man sie zum
Addierer erweitert. Andererseits ist die obige Schaltung
sowieso nicht so schön, da sie kein massebezogenes Signal liefert. Im Tietze/Schenk gibts da wohl noch andere
Alternativschaltungen.
Gruss
Harald

» » Aber in keinem Fall kommt eine Abbildung von 0.5V..4.5V -> 4mA..20mA
» raus.
» » Dafür muss eine Signalvoranpassung gemacht werden
»
» Man müsste zusätzlich noch ein halbes Volt addieren,
» um ein Verhältnis 1:5 zu bekommen. Das müsste eigentlich
» auch bei der obigen Schaltung auch gehen, wenn man sie zum
» Addierer erweitert.

Naja, dass wollte ich eigentlich nicht verraten *fg* aber egal.

» Andererseits ist die obige Schaltung
» sowieso nicht so schön, da sie kein massebezogenes Signal liefert. Im
» Tietze/Schenk gibts da wohl noch andere
» Alternativschaltungen.

Da es ja um eine Signalfernübertragung geht (oder um eine Hausarbeit dazu) ist der Massebezug doch eher unwichtig. Die Masse selbst müsste doch eh mit einem widerstandsbelasteten Kabel mitgeliefert werden. Da kann man doch einfach ein Kabel als neue Masse für den Empfänger definieren. Solange es keine Quersträme gibt, passt es doch.

Ich hatte den U/I-Umsetzer auch anders in Erinnerung, aber es führen ja viele Wege nach Rom.

--
Greez
Kami

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Die letzte Stimme, die man hört,
bevor die Welt explodiert,
wird die Stimme eines Experten sein,
der da sagt:
"Das ist technisch unmöglich!"

Peter Ustinov

Also vielen Dank erstmal.

Es ist keine Hausaufgabe oder theoretische Lösung! Für mich zählt nur die praktische Umsetzung!!!

Ich habe einen Drucksensor (Motorola MPX2050)der über eine Schaltung (auch von Motorola) 0,5V bei 0,0Bar und max 4,5V bei 5Bar raus gibt! Steht so im Datenblatt und hab ich auch so gemessen
Die Spannung bringt mir aber nix, weil ich eine LED-Anzeige gekauft habe die einen 4mA bis 20mA Eingang hat! Anzeige ist von Martens Elektronik S9648.
Datenblatt steht Ri= 10 ohm, erscheint mir ein bisschen wenig aber wird wohl stimmen.

Wenn jemand mir eine einfachere oder bessere Möglichkeit sagen kann wie ich die 4-20mA bekomme dann gerne - das war nur eine "grundschaltung" aus meinem alten Tabellenbuch.

Tobias

Ach, noch etwas vergessen:
Die Kabellänge könnt ihr vernachlässigen, weil ich den Umsetzer direkt mit auf die Platine vom Drucksensor löte(oder max 2cm Kabel)!

Als Versorgungsspannung habe ich vom Drucksensor 8V -> also würde ich den U/I Konverter gerne mit +/-4V betreiben. Wenn die LAST im Messgerät 10 Ohm hat, dann sind das also 10ohm/4mA=0,04V bis 10ohm/20mA=0,2V was ja sehrgut passen würde! Bitte korregiert mich wenn ich da einen Denkfehler mache!

Tobias

» Also vielen Dank erstmal.
»
» Es ist keine Hausaufgabe oder theoretische Lösung! Für mich zählt nur die
» praktische Umsetzung!!!
»
» Ich habe einen Drucksensor (Motorola MPX2050)der über eine Schaltung (auch
» von Motorola) 0,5V bei 0,0Bar und max 4,5V bei 5Bar raus gibt! Steht so im
» Datenblatt und hab ich auch so gemessen
» Die Spannung bringt mir aber nix, weil ich eine LED-Anzeige gekauft habe
» die einen 4mA bis 20mA Eingang hat! Anzeige ist von Martens Elektronik
» S9648.
» Datenblatt steht Ri= 10 ohm, erscheint mir ein bisschen wenig aber wird
» wohl stimmen.
»
» Wenn jemand mir eine einfachere oder bessere Möglichkeit sagen kann wie
» ich die 4-20mA bekomme dann gerne - das war nur eine "grundschaltung" aus
» meinem alten Tabellenbuch.
»
» Tobias

Wie bereits gesagt: Sieh mal bei Tietze/Schenk:
Halbleiterschaltungstechnik rein. Andererseits:
LED-Spannungsanzeigen bekommt man genausogut
wie Stromanzeigen. Wenn man nicht gerade bei
Conrad kauft, kann man die Anzeige auch leicht
mit Potis an die Fühlerdaten anpassen.
Gruss
Harald

» Als Versorgungsspannung habe ich vom Drucksensor 8V -> also würde ich den
» U/I Konverter gerne mit +/-4V betreiben. Wenn die LAST im Messgerät 10 Ohm
» hat, dann sind das also 10ohm/4mA=0,04V bis 10ohm/20mA=0,2V was ja sehrgut
» passen würde! Bitte korregiert mich wenn ich da einen Denkfehler mache!

Jup, machste ...
Weil die Ausgangsspannung des Sensors ist auf die Masse bezogen.
Definierst du nun eine Mittelmasse, so würde die Ausgangsspannung auf -3.5V ... +0.5V abgebildet.

bau lieber nen kleinen Spannungsinverter und mach dir damit -8V. Gibt es auch ICs für, die nur ein bischen beschaltet werden müssen.

Und dann bauste dir sowas ...



Ist egal, ob 8V oder 12V.
Nur der Strom durch die Z-Diode muss groß genug sein.
Last wäre dann deine Anzeige.

Könntest aber auch ein DVM-Modul benutzen.
Dann bräuchteste nur eine Spannungsanpassung machen.

--
Greez
Kami

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"Das ist technisch unmöglich!"

Peter Ustinov

Seit wann ist das Differenzausgangssignal einer nur aus Widerständen bestehenden Brückenschaltung einseitig auf Masse gelegt?
Siehe Datenblatt!
O.

» Seit wann ist das Differenzausgangssignal einer nur aus Widerständen
» bestehenden Brückenschaltung einseitig auf Masse gelegt?
» Siehe Datenblatt!

Joah, das hatte ich mir nich angesehn.
Bin von einem Analogsignal mit Massereferenz ausgegangen.
Also noch nen Instrumentenverstärker dazwischen packen, um die Brücke nicht zu verstimmen. Schon ist die Massereferenz da und der Rest kann angebaut werden.

--
Greez
Kami

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Die letzte Stimme, die man hört,
bevor die Welt explodiert,
wird die Stimme eines Experten sein,
der da sagt:
"Das ist technisch unmöglich!"

Peter Ustinov

» » was bitte ist ein industriesignal?
»
» Ein Stromsignal (leitungslängenunabhängig) mit einem Offsetstrom
» (Leitungsprüfstrom).
»
»
»
» » na dann mache ich mal ein teil deiner hausaufgaben:
» » Ia=Ue/R1*(1+R2/R3)
» » -> R1=Ue/Ia = (mittelwertsbildung!!!)
» » R1=((4,5-0,5)/2 )/((20-4)/2)
» » R1= 2V/8mA =250 ohm
»
» » R2 errechnest du über die rückkopplung und R3 über die spannung am
» » mittenpunkt des spannungsteilers(R2/R3) und den strom, der durch ihn
» » geht(Ia)....
» » soweit klar?
»
» Nö.
» Ia @ 0.5V ... laut Formel 0.5V/250 Ohm (1 + R2/R3) = 2mA (1 + R2/R3)
» Aha, R2/R3 = 1
» Ia @ 4.5V ... laut Formel 4.5V/250 Ohm (1 + R2/R3) = 18mA (1 + R2/R3)
» Aha, R2/R3 = 1/9
»
» Passt nicht ganz. Feste Widerstände können ja nicht unterschiedliche
» Verhältnisse haben.
»
» I(A) teilt sich auf in I(R2) und I(R3). Im Regelbereich sind beide
» Eingänge Potentialgleich und somit teilt sich der Strom nach den
» Widerständen auf. Ferner ist I(R2) = I(R1) = U(E) / R1.
» Du hast es für einen reinen Messstrom berechnet I(R1) = I(R2) = I(A). Es
» können aber etliche weitere Möglichkeiten sein, wenn mit einem Nebenstrom
» über R3 gerechnet wird.
»
» Aber in keinem Fall kommt eine Abbildung von 0.5V..4.5V -> 4mA..20mA raus.
» Dafür muss eine Signalvoranpassung gemacht werden

Und wie mache ich das und warum? Weshalb geht meine Schaltung nicht?

» Und wie mache ich das und warum? Weshalb geht meine Schaltung nicht?

Weil es keine lineare Umsetzung wäre. 0.5V auf 4mA wäre Faktor 8*10^-3 ... 4.5V auf 20mA wäre Faktor 4.5*10^-3 (minus nen bischen, was ich nu nich rechnen will).
Um es linear zu machen, müsste die Spannung um 0.5V vergrößert werden (Signalanpassung) also 1.0V ... 5.0V.
Dann ist es ein konstanter Faktor 4*10^-3. Die Schaltung geht schon, nur müsste an dem Signal was geändert werden oder die Schaltung so abgewandelt werden, dass das Signal angepasst wird. Dazu die Schaltung zum Addierer erweitern und 0.5V addieren.

--
Greez
Kami

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Die letzte Stimme, die man hört,
bevor die Welt explodiert,
wird die Stimme eines Experten sein,
der da sagt:
"Das ist technisch unmöglich!"

Peter Ustinov

Ach so - das verstehe ich.
Habe gerade gesehen, das es einen Umschalter auf 0-20 mA gibt! Bringt das etwas für meinen Zweck?

Wie ist das mit dem Faktor?

20mA / 4,5V = 4,4444444
0mA / 0,5V =????