Thiết kế cảm biến đầu ra 4 20ma
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (215.36 KB, 12 trang )
Trong các hệ thống công nghiệp, người ta
hay dùng cảm biến analog 2 hoặc 3 dây, có
đầu ra tín hiệu tuyến tính 4-20mA.
Với cảm biến 2 dây, sơ đồ khối như sau:Sơ đồ nguyên lý một mạch đơn giản H1:
Nguyên lý hoạt độn
Dòng đi qua cả hệ thống (I tổng) bao gồm
nuôi các linh kiện (i1) và transistor Q1 (i2) -
được điều khiển
Dòng i1 phải đảm bảo sao cho i1 <4mA v
I tổng = i1+i2 (0v) = 4m
I tổng = i1+i2 (5v) = 20m
Dòng i2 được điều khiển qua transistor Q1
Mạch U1 hoạt động như một mạch cộng
các tín hiệu A,B,C. Đầu ra U1 điều khiển
dòng qua Q1
A = nguồn nuôi được ổn định
B = Tín hiệu đầu vào (0-5V)
C = Tín hiệu hồi tiếp từ dòng I tổng (bởi
R7)
Điện trở R2 (có thể nối tiếp 1 điện trở và 1
biến trở) để hiệu chỉnh mức 0v = 4mA
Điện trở R1 (có thể nối tiếp 1 điện trở và 1
biến trở) để hiệu chỉnh mức 5v = 20mA
Tuy nhiên, trong thực tế, một số linh kiện
khó kiếm (đắt / hiếm)
Dựa vào nguyên lý: *yêu cầu IC ổn áp: đầu
vào 18-30V hoặc hơn, đầu ra 5-7v
Dòng tiêu thụ không tải <2mA (tất cả mạch
khi tín hiệu =o phải nhỏ hơn 3mA)
(với nhưng yêu cầu này, IC họ 78xx không
đáp ứng được)
vậy ta chọn một thiết kế ổn áp dùng linh
kiện phổ thông như sau: (H2)
Mạch này tiêu thụ khoảng 1mA @ 18v và
2mA @ 30v, như vậy là O
Vớ IC khuyếch đại thuật toá n
chọn loại có đầu vào và đầu ra Rail to Rail,
dùng nguồn đơn, công suất nhỏ (low
power), VD như MCP6002, hoặc OP07 v.v
* Tùy thuộc đầu vào là cảm biến loại gì, ta
thiết kế mạch khuyếch đại phù hợp là
được.
Mạch mô phỏng kèm theo giúp hiểu rõ
hơn hoạt động của mạch
(Lưu ý, mạch mô phỏng lựa chọn các linh
kiện lý tưởng)
Với mạch thực tế, có thể phải hiệu chỉnh
lại.
Tham khảo thêm chi tiết và tính toán
mạch tại đây
Chúc các Bạn thành công !
![[Khóa luận]nghiên cứu thiết bị cảm biến nhiệt thiết kế bộ điều chỉnh nhiệt độ lò nhiệt công suất nhỏ](https://media.store123doc.com/images/document/13/ce/oq/medium_oqo1387631390.jpg)
