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Topic: 4-20ma a 0-5v con rcv420 (Read 3488 times) previous topic - next topic

Hola, me presento en el foro y saludos a todos.  :)
Soy fontanero industrial y gracias a este foro, he descubierto un monton de aplicaciones para mi campo de trabajo con arduino y por ahora todas en funcionamiento.
Ahora quiero dar un paso adelante con sensores de presion de 4-20ma a 24v lazo abierto, he probado con la resistencia de 250ohm 1% pero querria mayor escala en la lectura.
Para eso y para proteger mejor el arduino, necesito un convertidor de 4-20ma a 0-5v, y me he topado con varias soluciones, como por ejemplo el rcv420, he visto el datasheet, pero necesito que alguien me indique con esquema real o dibujo, como debo hacerlo, por que he llegado al tope mis conocimientos como fonta-electronico aficionado  :smiley-roll-sweat:

Para cualquier duda sobre temas acuosos, aqui me teneis.

Gracias.

Dystrom

#1
Nov 20, 2012, 05:54 pm Last Edit: Nov 20, 2012, 05:57 pm by dystrom Reason: 1
Hola,

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/rcv420.pdf

pagina 5 figura 1, ahí lo tienes. Saludos

Gracias, ya habia visto el datasheet, pero me mareo  :smiley-eek-blue: , sinceramente, no tengo ni idea de como llevar eso al protoboard.
Y ademas, necesita tambien alimentacion a 10v?, por que solo tengo una de 24v para las sondas.
He visto algun esquema que parece que se alimenta el integrado con 24v de la misma fuente, pero mi nulo conocimiento en este campo me hace ver rayas por todos lados  :(

Un saludo

Dystrom

Pues al parecer necesitas una tension de +15v y -15v (aguanta hasta +22v y -22v)

Heke

CUIDADO !! MIS POST NO SON APTOS PARA MENORES. SI ERES MENOR DE 14 AÑOS DEBES DE LEERLOS ACOMPAÑADO DE UN ADULTO

#5
Nov 20, 2012, 11:08 pm Last Edit: Nov 20, 2012, 11:15 pm by Fonta_nero Reason: 1
Gracias, me explicaré mejor, tengo una sonda de presion de 3 hilos +24v, gnd y 4-20ma.

Gnd de la sonda y el arduino unidas a la de la fuente, y una resistencia de 250ohm 1% entre estas y el A0 del arduino.

Funciona, pero me quedo corto de resolución.

Lo que necesito es un esquema que pueda entender un neofito como yo en este campo, para poder ver el cableado y hacerlo, ya que con el datasheet no me aclaro donde va cada cosa.

Imagino que tengo que alimentar el integrado, entrada de 4-20ma, las masas unidas y la salida al A0 del arduino o algo así.

Este tiene claro el cableado para mi, pero leñe, no pone que integrado es.     http://images.elektroda.net/26_1201855898.jpg

Gracias por vuestro tiempo.

Mitxel

Dibujar un sistema de pistas a partir del esquema del datasheet es bastante sencillo, solo hay que entender lo que significa cada signo y traducir a la placa las conexiones con un poco de paciencia y revisándolo todo para no liarla.

Sin embargo no tengo claro que vayas a mejorar demasiado la resolución con este circuito y este chip requiere una fuente de alimentación doble bastante engorrosa. Quizás deberías explicar con más detalle en qué punto echas de menos el tener más resolución o cuál es la aplicación concreta.

Vayamos con el esquema.

En la figura "PIN CONFIGURATION" página 3, está la "foto" del chip visto desde arriba con el número y nombre de cada pin. Hay que asignar 2 filas de 8 agujeros para esos 16 pines.

Pasemos a la figura 1 de la página 5, que es la configuración para una aplicación básica.

Hay que establecer la típica pista gorda de "masa" (También llamada 0V, o GND)

El Pin 2 del chip (retorno del bucle) el Pin 5 (0V de la referencia de tensión) y Pin 13 (los 0V del propio chip) van todos ellos conectados a esta pista "masa"

Además, tendríamos que sacar otras 5 conexiones más de esta pista "masa".

Una para cerrar el bucle de corriente conectándola al GND del sensor de presión.
Otra para los 0V de la fuente de alimentación doble  para el chip.

Una tercera para el GND del Arduino.

Y dos conexiones más para los condensadores anti-ruido.

Los pines 1, 7 y 8 no se usan en esta configuración y quedarían "en el aire"

Hay una pista que une los pines 14, 15 y la tensión analógica que se envía a Arduino

Hay otra pista que une los Pines 10, 11 y 12 entre sí.

Veamos ahora la alimentación del chip que es la parte más confusa. El Pin 16 (V+) es la alimentación positiva del chip y el Pin 4 (V-) es la alimentación negativa. En el dibujo, debajo de los pines 4 y 16 tenemos dibujados 4 objetos. Los dos que están marcados con 1 uF, son dos condensadores. Los otros dos, dibujados como una serie de líneas apiladas, son "pilas" o fuentes de alimentación.

Este chip, para dar 0 V en la salida, necesita alimentarse de una tensión negativa, por debajo de 0V y eso obliga a suministrarle como alimentación una tensión negativa además de la positiva normal.

Para aclarar conceptos, supongamos que tenemos una fuente de alimentación doble que suministra +15V y - 15V (referidos a un hilo de 0V). Esta fuente de alimentación vendrá con 3 hilos, el de tensión positiva (+ 15V) el de tensión negativa (- 15V) y un hilo GND (0V o "masa"). El hilo +15V tenemos que conectarlo al Pin 16, el hilo -15 V, al Pin 4 y el hilo GND a la pista general de masa del circuito.

Con eso el chip queda alimentado pero hay un problema: incluso aunque la fuente entregase tensiones libres de ruido, los cables que van desde la fuente hasta el chip podrían capturar ruido por el camino, haciendo de antenas de radio, por ejemplo. Así que, por decirlo de algún modo, tenemos que descontaminar de ruido, a pié de obra, las entradas de alimentación del chip.

Para eso, ponemos un condensador que conecte el Pin 4 con "masa" y otro que conecte el Pin 16 con "masa". Estos condensadores son "opacos" a la corriente continua que llega a los pines 4 y 16 y la corriente de alimentación no puede atravesarlos. Sin embargo, el ruido, que está formado por corriente alterna, si los atraviesa fácilmente y ese ruido es desechado a "masa".

Estos condensadores que son como aire para la corriente (continua) de alimentación, son como un cortocircuito para el ruido, y el ruido que pueda llegar a 4 o 16 es derivado a través de ellos a masa y eliminado. Estos condensadores deben conectarse físicamente lo más cerca que se pueda de los pines 4 y 16 que hay que descontaminar y las conexiones de los condensadores a los pines y a masa ser lo más cortas posibles, o harán de antenas y capturarán nuevo ruido.

Estos son dos condensadores de tántalo de 1 microFaradio. Los condensadores de tántalo, y los condensadores grandes en general, van polarizados, tienen una pata + y otra - y deben conectarse en el sentido correcto si no se quiere que exploten.

En el esquema está indicada esa polarización, que sería la siguiente. Hemos llevado +15V al Pin16, ahora conectamos el + de uno se los tántalos al Pin 16. En el Pin 4 tenemos el hilo -15V de la fuente y tenemos que conectar también la pata - del otro tántalo. Los extremos que nos han quedado libres de los tántalos van a "masa", que es donde depositan el ruido que extraen de 4 y 16.

Así que como resumen, tendríamos: el chip con los pines correspondientes conectados y luego podemos imaginar tres bornas.

La "borna del sensor", con el terminal "4-20 mA" conectado al Pin 3 y el terminal GND, conectado a la pista "masa"

La "borna Arduino" con el terminal "Salida analógica" conectado a los pines 14 y 15, y el terminal GND, conectado a la pista "masa"

La "borna alimentación", con el terminal "+15V" (Pin 16), el terminal "-15V" (Pin 4) y el terminal GND (pista "masa")

Existen apaños para alimentar uno de estos circuitos con una fuente "normal", por ejemplo de GND y 24V, a base de inventar una masa virtual a medio camino por ahí, pero son bastante engorrosos. Me parace que hay en Texas alguna hoja de aplicaciones en la que se detalla la forma de usar este chip con una alimentación sencilla. Creo que si expones con más detalle el problema con el que tropiezas se podría inventar alguna solución más simple.

A TUS PIES....
Muchas gracias, me lo has explicado como para un niño, que es lo que soy en este mundillo.
Puse este integrado por que me pareció sencillo, excepto la salvedad de la fuente que lógicamente desconocía.
La instalación de agua de la que forma parte la sonda de presión es muy sensible,  y aunque va bien, supuse que con un margen mayor de lectura (ese voltio que falta) seria aun más preciso.
Siempre desde mi desconocimiento sobre electrónica, no pensaba que seria tan "complicado".
Como mi intención es seguir adelante con arduino para todo el tema industrial en mi campo, y viendo la inmensidad de aplicaciones que puede tener, intentare hacer el conversor para asi,  tener idea para futuros proyectos  y saber si realmente merece la pena esa ganancia o no.
Una vez mas, muchas gracias.

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