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Convertidor Tensión-Corriente 0-5v 0-20mA

Postea aqui los temas generales relacionados con la electronica

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papanoel
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Convertidor Tensión-Corriente 0-5v 0-20mA

Mensaje por papanoel » Mié Feb 19, 2014 9:48 am

Tengo un conversor digital-analógico con salida en tensión, que quiero convertirla en corriente: 0-5v -> 0-20mA
Pero quería preguntaros si existen DAC que tenga la salida en corriente en vez de tensión, y me ahorro el convertidor
Última edición por papanoel el Mar Feb 25, 2014 9:13 am, editado 1 vez en total.



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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por Heli » Mié Feb 19, 2014 10:14 am

Si existen, son tan comunes como los de salida en tensión: http://www.linear.com/products/current_output_dacs" onclick="window.open(this.href);return false;
Pero no puedes tener una salida directa de 4-20mA. Vas a tener que poner un acondicionador de señal si o si.
Por un lado para aislar la salida del DAC. Por otro para proteger el DAC. Otra razón es aumentar la corriente del DAC, que no creo que llegue a 20mA.
Además 4-20mA es una señal industrial, si la vas a llevar a campo NECESITAS acondicionarla adecuadamente.
Normalmente se usa un DAC 0-5V y se monta un operacional con offset de 1V y realimentado en corriente que hace la conversión. Si no pones el offset para los 4mA pierdes un 20% de resolución del DAC.
Este es un circuito muy robusto para uso industrial: http://www.edn.com/design/power-managem ... -mA-output" onclick="window.open(this.href);return false;
Para laboratorio te basaría este: http://circuit-diagram.hqew.net/0-1V-to ... 12366.html" onclick="window.open(this.href);return false;
Última edición por Heli el Mié Feb 19, 2014 2:38 pm, editado 1 vez en total.
¡No es imposible, lo que pasa es que no sabes como hacerlo!
http://heli.xbot.es/" onclick="window.open(this.href);return false;

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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por papanoel » Mié Feb 19, 2014 11:19 am

Lo primero muchas gracias por contestar ;)

Bueno entonces vamos a descartar esa opción, y seguimos con el mismo DAC de 0-5v
Pero lo que no entiendo es que si le pones a la salida un AO con un offset de 1v, pasa a ser 1-6v no? Y eso lo convertirá bien a 4-20mA?
Para uso industrial o laboratorio te refieres si estará situado en un entorno industrial? va en la placa de control de un robot araña.
He visto que las alimentaciones de los dos circuitos que has puesto es de 24v, y en la placa tengo 3.3, 5, 12, así que supongo que tendré que adaptarla no

un saludo tio

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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por Heli » Mié Feb 19, 2014 1:49 pm

Si es para una placa dentro de un robot no tienes necesidad de protecciones etc. Eso solo es cuando la señal va lejos "a campo" y esta sometida a interferencias etc.
La alimentación de 24V es un estándar industrial, igual que la señal 4-20mA. Generalmente los bucles de corriente de 4-20mA se alimentan a 24V.
¿Para que necesitas 4-20mA en un robot araña? Esas señales se usan, como dije, en la industria. ¿Usas algún sensor o actuador industrial que la necesite?
Si se usa una entrada de 0-5V y una salida de 0-20mA la relación del convertidor V/I es de 1mA por cada 250mV. Entonces puedes hacer un offset digital de 1V pero pierdes parte de la resolución.
También puedes hacer un convertidor de 0-5V sumando 1V a la entrada y con una relación de 1mA por cada 300mV y el resultado es el mismo pero ahora la entrada va de 0 a 5V y ya no pierdes resolución (20%).
En el segundo enlace que puse http://circuit-diagram.hqew.net/0-1V-to ... 12366.html" onclick="window.open(this.href);return false;

Imagen

R18 determina el offset y R16 la ganancia o sea la relación entre la salida de mA y la entrada de V. Como es un esquema para 0-1V tendrás que variar el divisor de entrada R3 y R8 para que la entrada sea 0-5V no 0-1V.
Cuidado con ese esquema, necesita alimentación negativa.
Diseña tu mismo el circuito, para usarlo en un robot mejor algo mas sencillo...una pista:
Imagen
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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por papanoel » Mié Feb 19, 2014 9:03 pm

No se si habré entendido lo de ponerle un offset de 1v a la entrada.
Entonces en vez de 0-5v aparecerá a la entrada de ese último circuito 1-6v,
y para 1v=4mA y 6v=20mA tiene que ser entonces?

He estado intentando diseñar ese último circuito pero no lo veo.
La relación es I=V*k/R pero con el offset cambiará no?

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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por Heli » Jue Feb 20, 2014 6:47 am

No, la relación I=V*k/R es la misma siempre, solo que tienes que calcularla para que I=20mA y V=6V entonces sumas 1V a la entrada para que 0V sea 1V y 5V sea 6V.
De todas las maneras, si usas operacionales convencionales, trabajar con 6V no es buena idea, normalmente los vas a alimentar a 5V y no puedes sacar 6V.
No necesitas una salida de 0-5V. Lo que tu quieres es una salida de 4-20mA. La salida de tensión es un paso intermedio que puede ser de cualquier rango. Puedes trabajar de 0-2.5V en el DAC y poner un offset de 0.5V, entonces calcular el conversor para que con 3V de 20mA
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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por papanoel » Jue Feb 20, 2014 9:07 am

-creo que el voltaje tiene que ser 0-5v obligatoriamente, porque el DAC da una salida en tensión desde 0 hasta la alimentación del DAC, que es de 5v.
http://es.rs-online.com/web/p/convertid ... l/5404031/" onclick="window.open(this.href);return false;

-de todas formas sigo sin verlo de las dos formas.
porque para el 1-6v a 4-20mA, la pendiente que tiene es = 3.2.
Por lo que k/R = 3.2
Pero esa recta tiene una ordenada en el origen de 0.8
Es decir la ecuación sería I=V*k/R + 0.8, o sea no es la misma ecuación I=V*k/R
No se si es que estoy espeso...

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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por Heli » Jue Feb 20, 2014 12:32 pm

Si, muy espeso...
Si vas a usar el DAC múltiple por SPI que enlazas puedes hacer que la salida sea de cualquier rango, no necesariamente 0-5V.
Casi todos los DAC suelen tener una entrada de REFERENCIA que se usa para fijar el fondo de escala con precisión.
En equipos de calidad no se usan los 5V de la alimentación como referencia, sino que se usa otra señal mas filtrada y de mas precisión.
El MAX520 tiene 4 entradas REF0-REF3 para fijar la referencia de la tensión de salida de cada DAC a un valor arbitrario igual o menor que VCC.

Se puede hacer. Repasa las fórmulas de amplificadores operacionales, son muy sencillas.

Otra pista:
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Ahora en la entrada Vin pones un divisor resistivo que transforme 0-5V en 0-4V y un sumador que sume 1V...
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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por papanoel » Jue Feb 20, 2014 5:06 pm

Muchas gracias por los comentarios =)

He estado probando los circuitos con un profesor que tuve, y después de que hiciera 400 simulaciones. Nos encontramos con muchos problemas al diseñar el circuito (los valores de las resistencias)
Sobre todo por usar el 741, que cuando no se satura la salida en voltaje, se satura en corriente por el máximo de 40 mA, los valores que hay que fijar en resistencias a veces no son los comerciales....etc etc.

Yo creo que mejor tirar por algo como esto:
http://docs-europe.electrocomponents.co ... cbdcd4.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;
http://docs-europe.electrocomponents.co ... 0246fa.pdf" onclick="window.open(this.href);return false;
http://es.rs-online.com/web/p/transmiso ... e/0647621/" onclick="window.open(this.href);return false;

Que ya viene el conversor en el integrado. Lo que pasa que ahora estoy buscando alguno que venga con varias entradas y salidas, como mínimo 4 y 4

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Re: DAC salida corriente?

Mensaje por Heli » Jue Feb 20, 2014 10:50 pm

Pues si, buscar un componente que haga exactamente lo que quieres es una buena idea. Solo tiene dos pegas: es cara y no aprendes nada.
El 741 es tan viejo que ya existia cuando yo empecé en electrónica, hay otros modernos mucho mejores y rail-to-rail para evitar saturación.
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