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Problema con mediciones en Voltios o Amperios

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morgoz
Respuestas: 208
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(@morgoz)
Estimable Member
Registrado: hace 18 años

Hola a todos!!!

Tengo un sensor de presión de fluidos que me da una salida entre 0 y 10V o de 4 a 20 mA.
Por otro lado, de este sensor recibo la medida en un microcontrolador con un conversor AD que admite de 0 a 5V de entrada como mucho.

Mi pregunta es si existe algún circuito que me permita pasar las medidas de 0 a 10 a unas de 0 a 5 equivalentes, de manera que las pueda interpretar mi micro.

Y por otra parte, me gustaría saber qué dispositivo puede interpretar mediciones en amperios, ya que con un microcontrolador yo no sabría hacerlo.

Muchas gracias y un saludo!!!

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9 respuestas
ranganok
Respuestas: 3875
(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 19 años

BoOpS, 0-10V ó 4-20mA. Son rangos muy usados en la industria, pero no se utilizan los dos a la vez.

Para mirar las resistencias que necesitas tienes que ver cual es la carga máxima o mínima que permite tu sensor:

- Si trabajas en el rango de 0-10V tendrás una carga mínima que permite el sensor, así que lo mejor es utilizar resistencias muy altas.
- Si trabajas en el rango de 4-20mA tendrás una carga máxima que permite tu ensor por lo que tendrás que utilizar resistencias muy bajas (shunts generalmente).

S2

Ranganok Schahzaman

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beamspot
Respuestas: 1132
(@beamspot)
Noble Member
Registrado: hace 17 años

Para medir corriente de sensores 4-20mA, yo ponía una resistencia entre la entrada del ADC y masa, de 51R1. Cuando circulan los 20mA por dicha resistencia, esta tiene una caída de tensión de 1V.

Si necesitas que te llegue a 5V, entonces, según el amigo Ohm, tenemos que la resistencia necesaria es de 250 ohms. Pero ojo con las caídas de tensión. Generalmente un 4-20mA suele funcionar a 'dos hilos', con el positivo enchufado directamente a la tensión de alimentación (entre 12 y 24V), y el negativo enchufado a la entrada del ADC (de ahí que la resistencia vaya de esta entrada a GND).

Si el tuyo funciona así, y alimentas, digamos, a 12V, cuando circulan los 20 mA, tienes una caída de tensión entre el negativo del sensor (entrada del ADC) y la masa ( es decir, en la resistencia) de 5V, con lo que el sensor en realidad sólo está alimentado a 7V (7+5=12V, pero ya sabes sumar). Y algunos de estos sensores, necesitan un mínimo de 8 a 11 V para funcionar.

Por eso no me gusta poner resistencias 'shunt' (la de 51R1 o 250 que he comentado antes) muy grandes. Además recuerdo que si los cables son muy largos (centenares de metros, ojo), también introducen una resistencia que puede hacer bajar aún más la tensión de alimentación efectiva del sensor.

Y la solución de 0 a 10 V no es robusta para distancias largas, aunque para menos de un metro es muy sencilla.

Si usas el AVR, y los cables al sensor no son muy largos, te recomiendo usar la salida 0 a 10 V (como dice Ranganok, o se usa una o se usa la otra), un divisor resistivo hecho con dos resistencias de 10K, y un condensador en paralelo con la resistencia de abajo (entre la entrada del ADC y masa) de 100nF. AVRef al aire, y como referencia de tensión del ADC, usa AVCC, a 5V. Si sólo tienes el micro, AVCC y VCC se pueden cortocircuitar. Si tienes más circuitería (RF, otros micros, otros componentes que consuman mucho en la línea de VCC, te recomiendo poner una bobina de VCC a AVCC (100uH es más que suficiente, para 10mA como mucho) y un condensador entre AVCC y masa de 100nF.

Si alimentas a 3V3, entonces el divisor resistivo recomendado es de 20K y 10K todas del 1%, 1/4W o menos.

Respecto de la impedancia, para el caso de 5V tienes una impedancia de 20K, y en el caso de 3V3, de 30K (la suma de las resistencias). A 10V, en el peor de los casos tendrás un consumo de 0.5mA (10V/20K) que debería poder darte sin problemas el sensor.

De todas maneras, el datasheet del mismo debería darte la característica de salida de 0..10V en forma bien de impedancia de salida (lo menos probable, debería ser baja, del orden de ohmios) o de corriente máxima de salida (lo más probable, del orden de unos pocos mA). ¿Puedes poner dicho dato en este post?

Espero haber sido de ayuda.

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morgoz
Respuestas: 208
Topic starter
(@morgoz)
Estimable Member
Registrado: hace 18 años

Hola a todos y muchas gracias por las respuestas!!

Mi idea es utilizar la salida a 0-10V porque la distancia es corta y la poca experiencia que tengo la tengo con lecturas en voltajes, no en intensidades.

De momento el fabricante sólo me ha mandado la hoja técnica del producto, que os la adjunto por si queréis echarle un ojo. El manual de instalación se lo he pedido pero aún no me han contestado.

En la hoja técnica dice que el sensor tiene una carga de 10Kohm, eso que es, ¿la carga de la que hablaba Ranganok?¿Es la resistencia que pone el sensor?

El diseño del diagrama del módulo que usa este sensor va para un tiempo, asi que ya os iré informando según me sigan asaltando las dudas.

De momento le meteré las dos resistencias de 10K que comenta Beamspot, pero ya os digo que todo esto aún esta en el aire, no tengo ni diagrama ni nada.

Muchas gracias a todos y un saludo!!!!

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ranganok
Respuestas: 3875
(@ranganok)
Ardero
Registrado: hace 19 años

Necesitas una carga de 500R máxima para 4-20mA o una mínima de 10k para 0-10V.

Te he pasado por privado la web y a lo mejor algún producto es lo que necesitas.

S2

Ranganok Schahzaman

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beamspot
Respuestas: 1132
(@beamspot)
Noble Member
Registrado: hace 17 años

Por lo que veo, con los valores resistivos que te pasé todo te funcionaría correcto, ya que la impedancia es superior a la que que te piden (20 o 30K en frente a 10K).

Ojo con el tema de alimentación: mínimo de 14V para los equipos con salida 0..10V.

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