Αναλογικη εξοδος 4-20mA σε raspberry pi

[kwstas92]

Καλησπέρα σε όλους, ελπιζω να ειστε ολοι ασφαλεις και υγιεις.
Οπως αναφερω και στον τιτλο θα ηθελα να εχω σε raspberry pi αναλογικη εξοδο με τα βιομηχανικά πρότυπα 4-20mA. To raspberry δεν διαθετει καποια αναλογικη εξοδο οποτε σκεφτομουν να χρησιμοποοησω καποιο ολοκληρωμενο D/A σειρας mcp της microchip (π.χ mcp4728 ) και επειτα καποιο προσθετο κυκλωμα για να επιτυχω την πηγη ρευματος 4-20ma.
Εχω 2 εναλλακτικες και θα ηθελα να μου πειτε την αποψη σας η να προτεινετε κατι αλλο μιας και δεν εχω εμπειρια σε αυτο το κομματι :
1. Χρηση τελεστικων ενισχυτων οπως στη εικονα
2. χρηση καποιου ολοκληρωμενου οπως το χτρ115/116 που ειναι current loop transmitter.Screenshot from 2020-04-05 13-25-57.png

Ευχαριστω πολλυ!

[nestoras]

XTR115/116 εννοειται.

Να προσεχεις με τις γειωσεις του κυκλωματος μονο να μην τις μπλεξεις!

[pstratos]

Δεν θυμάμαι αν το pi έχει pwm έξοδο. Αν έχει τα πράματα είναι πολύ απλά (το έχω κάνει μέ άλλο mcu).
Με ένα πυκνωτή μετατρεπεις το pwm σε έξοδο τάσης.
Με ένα τελεστικό, μια τάση αναφοράς και ένα τρανζίστορ φτιαχνεις πηγή ρεύματος ελεγχόμενη από τάση. Θα βρεις πιο απλά κυκλώματα από το 1. Προσοχή μόνο στην θερμότητα του τρανζιστορ. Η τάση σε ανοικτό κύκλωμα θα πρέπει να είναι σχετικά υψηλή 10-24V για να "μοιάζει" στα βιομηχανικά. Εγώ με smd τρανζιστοράκι, είχα θέμα... ζεσταινόταν. Αν θες να ψάξω για σχηματικά. Πάντως είχε δουλέψει θαυμάσια με πολύ λίγα εξωτερικά εξαρτήματα. Η μη γραμμικ'η συμπεριφορά είχε λύθεί με παραμέτρους στο λογισμικό!

Βρήκα στο χρονοντουλαπο το ΒΟΜ BC817 -SOT23 & LM358 -SO G8.

[kwstas92]

Καταλαβα, οπως φανταζομαι και η χρηση isolator μεταξυ raspberry και d/a θα ειναι απαραιτητη σωστα?

XTR115/116 εννοειται.

Να προσεχεις με τις γειωσεις του κυκλωματος μονο να μην τις μπλεξεις!

[kwstas92]

Ναι διαθετει pwm. Καταλαβα τη λογικη, απλα δεν ηξερα αν ειναι ακριβες μιας και δεν το εχω δοκιμασει. Στα 12 βολτ θα ειναι η εξοδος, οσον αφορα το τρανζιστορ το σκεφτομουν και εγω οτι μπορει να ειχα θεμα με θερμοκρασιες. Αν το εχεις ευχερο θα με ενδιεφερε, αλλιως δεν υπαρχει πρβλημα καταλαβα τι εννοεις.

[pstratos]

Το XTR φαίνεται πολύ όμορφο, ΑΝ μπορείς να το βρείς σε λογική τιμή - εύκολα. Ο κινέζος μέσα μου έλεγε τότε (2007 !!) αν μπορείς να το φτιάξεις φτηνά, κάντο. Το κύκλωμα (στείλε μου πμ με email - na σου στείλω protel) από τη μάνα του δεν είναι ακριβές! ΑΛΛΑ θα το βαθμονομήσεις πολύ εύκολα μία φορά (ανα batch). Δηλ με πχ 0 έξοδο πόσα mA έχεις? με 512 / 1024 / 4096 / 16383 ?? κλπ. Στις δοκιμές θα βάλεις για αντίσταση φορτίου 100Ω (το πλέον σύνηθες) μέχρι 1000Ω. θα πρέπει να μπορεί να δώσει 20mA σε αυτές τις αντιστάσεις. Τι θα οδηγήσεις?? κάποιον άλλο controller??

[kwstas92]

Υπαρχει σε rs και αντιστιοχα καταστηματα με τιμη που κυμενεται στα 3ευρω το κομματι, οποτε το σκεφτομαι αν αξιζει. Δεν γνωριζω ακομα τι θα οδηγησει γιατι ειναι μερος ενος μεγαλυτερου προτζεκτ. Ευχαριστω πολυ για τη βοηθεια!

Το XTR φαίνεται πολύ όμορφο, ΑΝ μπορείς να το βρείς σε λογική τιμή - εύκολα. Ο κινέζος μέσα μου έλεγε τότε (2007 !!) αν μπορείς να το φτιάξεις φτηνά, κάντο. Το κύκλωμα (στείλε μου πμ με email - na σου στείλω protel) από τη μάνα του δεν είναι ακριβές! ΑΛΛΑ θα το βαθμονομήσεις πολύ εύκολα μία φορά (ανα batch). Δηλ με πχ 0 έξοδο πόσα mA έχεις? με 512 / 1024 / 4096 / 16383 ?? κλπ. Στις δοκιμές θα βάλεις για αντίσταση φορτίου 100Ω (το πλέον σύνηθες) μέχρι 1000Ω. θα πρέπει να μπορεί να δώσει 20mA σε αυτές τις αντιστάσεις. Τι θα οδηγήσεις?? κάποιον άλλο controller??

[nestoras]

Επειδη το τρανζιστορ εξοδου λειτουργει ουσιαστικα στην ενεργο περιοχη καταναλωνεται πολυ θερμοτητα επανω του οποτε μεταβαλλεται η συμπεριφορα του. Μεσα στο datasheet του xtr115 προτεινονται δυο τρανζιστορς αν θυμαμαι καλα, θα πρεπει να βαλεις κατι αντιστοιχο (κατα προτιμηση smd με thermal pad και ικανοτητα πανω απο 2-3 αμπερ).

Με 14bit dac το xtr115 παιζει σε ακριβεια 2ου δεκαδικου του mA. Οπως ειπε κι ο pstratos για να μπορεις να οδηγησεις φορτια εως 1Κ στα 20mA η ταση εισοδου θα πρεπει να ειναι μεγαλη, συνηθως πανω απο 24V. Το xtr παρεχει και voltage reference για τον dac σου ωστε να μη χρειαστεις εξωτερικο τσιπακι. Για πληρη απομονωση θα χρειαστεις κι εναν digital isolator μεταξυ dac και raspberry. Προσοχη να δωσεις στο ground του loop power, δε θα πρεπει να συνδεεται πουθενα αλλου.

[VirusX2]

Ολα τα Βurr-Brown είναι εργαλεία ρε φίλε. Σίγουρα να το προτιμήσεις ή έστω κάτι ανάλογο έχει αρκετά παρόμοια. Πιστεύω καλύτερη επιλογή από οτιδήποτε.

[kwstas92]

Ευχαριστώ πολυ για τις συμβουλες, ναι τα ειδα τα προτεινομενα και αν τελικα αποφασισω να χρησιμοποιησω το χτρ καποιο απο αυτα θα επιλεξω.

Επειδη το τρανζιστορ εξοδου λειτουργει ουσιαστικα στην ενεργο περιοχη καταναλωνεται πολυ θερμοτητα επανω του οποτε μεταβαλλεται η συμπεριφορα του. Μεσα στο datasheet του xtr115 προτεινονται δυο τρανζιστορς αν θυμαμαι καλα, θα πρεπει να βαλεις κατι αντιστοιχο (κατα προτιμηση smd με thermal pad και ικανοτητα πανω απο 2-3 αμπερ).

Με 14bit dac το xtr115 παιζει σε ακριβεια 2ου δεκαδικου του mA. Οπως ειπε κι ο pstratos για να μπορεις να οδηγησεις φορτια εως 1Κ στα 20mA η ταση εισοδου θα πρεπει να ειναι μεγαλη, συνηθως πανω απο 24V. Το xtr παρεχει και voltage reference για τον dac σου ωστε να μη χρειαστεις εξωτερικο τσιπακι. Για πληρη απομονωση θα χρειαστεις κι εναν digital isolator μεταξυ dac και raspberry. Προσοχη να δωσεις στο ground του loop power, δε θα πρεπει να συνδεεται πουθενα αλλου.