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20mA,ADC 将几个4~20mA信号合并到一起做ADC的方法

问
本帖所说ADC其实是VFC,但对一般的ADC照样适用。
需要声明的是本文的方法是刚刚提出的,没有具体实施和验证,但从理论上说,应该没有问题,故而在第一时间发帖分享。
本帖所说4~20mA信号有三个,与信号对应对象物理意义是相同的,但量程并不相同(180kA直流电流一个、30kA直流电流两个),说明不同量程也可以经过加权处理后使用之。但必须注意,如果物理意义不同,这样的叠加是没有意义的,虽然电路上实现ADC没有问题,可转换出来的结果无法用一个合适的计量单位来表示,没法使用。
为从简计,个别地方数据的由来不做具体说明了,大家了解这种方法即可。
---------------------------------------------
具体的方法是:
1 将一个180kA的电流信号用250Ω电阻做电流-电压转换,得V1=1~5V电压信号。
2 将两个30kA的4~20m电流通过与量程比(q)相等的电阻转换成电压:V2=q×(1~5)V
3 将三个转换电路进行级联----电压叠加
4 V/F转换时(A/D转换时)对零点进行调整,按权重计算去除电流叠加后产生的零点电压。
实际处理方法如下:
电压叠加原理见附图。整个电路只增加12个250Ω的电阻。成本极低!
为什么是有6只电阻并联呢?这是由于两个小机组的电流范围为0~30kA,而大机组的电流范围是0~180kA。而两者都用4~20mA表示,因此,它们的量程比为1:6,即公式:V2=q×(1~5)V中的q=1/6,而6个电阻并联后正好按有效信号压缩为250Ω电阻负载时的1/6。
校准方法:
如图中所示,叠加后的电压范围是(1+1/3)~(5+5/3)V。调试和校准时要注意以下问题:
1 零点电压抬高了1/3V,调试时一定要消除。
2 满度电压增加5/3V,根据1~5V时输出频率为0~10kHz得每伏电压有2.5kHz,因此,总的频率增加:5/3×2.5=4166.67Hz=4.16667kHz。即满度频率为14.16667kHz。如果要将频率压缩为0~10kHz,则要另行修改程序,修正频率-电流系数。
3 校准时,直接从IL3正端子和IL1负端子输入4~20mA电流调校。不必输入三个电流调校。
注意事项:
1 如原转换器内有一个250Ω的电阻,在这种情况下已经不再需要,也不能要,必须拆除,否则测量结果完全不正确!
2 三个电流变送器中,最多只能有一个接地,否则电路工作混乱且不能正常。附图中已经在接地符号上打“×”表明,试验前必须检查清楚接地要符合要求,虽然实际中信号电源多半不会接地!
答 1: 哈哈,看不到。 答 2: 看不到图,请点击链接另:问题提出部分我不加进来了。 答 3: lookForbidden
You don't have permission to access /aic921/4373947/1336969858.gif on this server.
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Apache/1.3.34 Server at localhost.localdomain Port 80 答 4: 重新上传一个吧
_____╭╬╮_____
╭▅▆□□▅▄▃▂▁(╳)
╰═▃端午∠══▔
__ ╙O╙O 都不敢吃粽子去鸟。。。
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本帖所说4~20mA信号有三个,与信号对应对象物理意义是相同的,但量程并不相同(180kA直流电流一个、30kA直流电流两个),说明不同量程也可以经过加权处理后使用之。但必须注意,如果物理意义不同,这样的叠加是没有意义的,虽然电路上实现ADC没有问题,可转换出来的结果无法用一个合适的计量单位来表示,没法使用。
为从简计,个别地方数据的由来不做具体说明了,大家了解这种方法即可。
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具体的方法是:
1 将一个180kA的电流信号用250Ω电阻做电流-电压转换,得V1=1~5V电压信号。
2 将两个30kA的4~20m电流通过与量程比(q)相等的电阻转换成电压:V2=q×(1~5)V
3 将三个转换电路进行级联----电压叠加
4 V/F转换时(A/D转换时)对零点进行调整,按权重计算去除电流叠加后产生的零点电压。
实际处理方法如下:
电压叠加原理见附图。整个电路只增加12个250Ω的电阻。成本极低!
为什么是有6只电阻并联呢?这是由于两个小机组的电流范围为0~30kA,而大机组的电流范围是0~180kA。而两者都用4~20mA表示,因此,它们的量程比为1:6,即公式:V2=q×(1~5)V中的q=1/6,而6个电阻并联后正好按有效信号压缩为250Ω电阻负载时的1/6。
校准方法:
如图中所示,叠加后的电压范围是(1+1/3)~(5+5/3)V。调试和校准时要注意以下问题:
1 零点电压抬高了1/3V,调试时一定要消除。
2 满度电压增加5/3V,根据1~5V时输出频率为0~10kHz得每伏电压有2.5kHz,因此,总的频率增加:5/3×2.5=4166.67Hz=4.16667kHz。即满度频率为14.16667kHz。如果要将频率压缩为0~10kHz,则要另行修改程序,修正频率-电流系数。
3 校准时,直接从IL3正端子和IL1负端子输入4~20mA电流调校。不必输入三个电流调校。
注意事项:
1 如原转换器内有一个250Ω的电阻,在这种情况下已经不再需要,也不能要,必须拆除,否则测量结果完全不正确!
2 三个电流变送器中,最多只能有一个接地,否则电路工作混乱且不能正常。附图中已经在接地符号上打“×”表明,试验前必须检查清楚接地要符合要求,虽然实际中信号电源多半不会接地!
答 1: 哈哈,看不到。 答 2: 看不到图,请点击链接另:问题提出部分我不加进来了。 答 3: lookForbidden
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