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变送器(测压力),设计中...(基本定型),欢迎指导

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楼主
兰天白云|  楼主 | 2007-11-29 15:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
题目有变动(反应设计进程),内容不变

变送器:

将传感器的信号变换成标准电流信号4~20mA(方便与各种仪表连接)
4mA对应零位,20mA对应满度

初次设计不采用隔离方式

传感器用以下蓝本(借用网友wi2c的数据)
-----------------------------------------
wi2c 发表于 2007-11-27 16:54 模拟技术 ←返回版面    

楼主: 求助,给个思路:测压力 

测压力,传感器参数
量程:500 kg
精度:0.5% F.S         ---------我把这个调为0.2%(适应面广点)
灵敏度:2.0 mV/V
输入阻抗:2.1 kΩ左右
输出阻抗:2 kΩ
电压:DC 5 V~20 V
我手上没有传感器就这些参数,可能应该属电桥的

我5V供电的话,满量程才10 mV对应500 kg,
这样的话,1 kg对应20 uV,
查了下仪用放大器的失调就50 uV,要是测出100 g就更不成了
是我思路有问题吧,要怎么实现,肯请有人指点下 
---------------------------------------------------------

增加几点
1:变送输出的电流信号刷新频率50HZ
2:用户仪表提供的电压+V对GND范围在18~26V之间
3:变送器工作环境0~50度
4:用户仪表的采样电阻范围在10~300欧(视用户仪表定)
5:两线制传输,变送器的地(GND1或-V)即为信号输出端

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沙发
兰天白云|  楼主 | 2007-11-29 15:25 | 只看该作者

设计框图(补)

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板凳
兰天白云|  楼主 | 2007-11-29 15:28 | 只看该作者

变送器框图

由5部分构成
1:信号调理
2:AD
3:MCU处理
4:校准
5:DA输出

很关键的一点,这5部分的总工作电流不能超过4mA
本人把电流定在3.5mA

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地板
01XO| | 2007-11-29 15:35 | 只看该作者

占个位置,学习中

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5
兰天白云|  楼主 | 2007-11-29 15:38 | 只看该作者

01XO,我正看你的贴,你正看我的贴,有意思

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6
wi2c| | 2007-11-29 20:18 | 只看该作者

都来看

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7
兰天白云|  楼主 | 2007-11-30 08:38 | 只看该作者

昨晚想了想,觉的3楼的框图表述的不够完整

修改如下

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8
兰天白云|  楼主 | 2007-11-30 09:16 | 只看该作者

根据框图,首先要解决以下2个问题

根据框图,首先要解决以下2个问题

1:因为"信号调理,AD,MCU,校准,DA"5部分共用去3.5mA
  那么电流调节范围必须在0.5~16.5mA之间

2:这里要保证输出的4~20mA是稳定的,但MCU是数字器件,其工作电流时大时小,而且很快

我的思路是做一个恒流源,恒电流=3.5mA,给<信号调理,AD,MCU,校准,DA>这5部分供电
电流调节器根据输入信号调节剩下的电流

由此,调整一下框图画法

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9
兰天白云|  楼主 | 2007-11-30 09:22 | 只看该作者

征集电流调节部分的电路

从DA输到电流调节的是0~3V的电压信号
要求可调电流源的精度是0.1%

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10
兰天白云|  楼主 | 2007-11-30 15:32 | 只看该作者

电流调节准备用如下电路

难点
1:运放要用低功耗的,电压只能是3V
2:MOSFET的栅极电压要求低电压工作(不知道有没有?),运放最大输出只有3V
3:还有3个电阻未标出,还没凑好(不好算)

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11
兰天白云|  楼主 | 2007-12-1 09:07 | 只看该作者

运放选好了,用MCP6041,其耗电为 0.6uA,最低工作电压=1.4V

MOSFET还是个问题,帮帮忙

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12
兰天白云|  楼主 | 2007-12-2 21:21 | 只看该作者

没人知道?

对于10楼电路的Q1,用什么型号?

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13
iC921| | 2007-12-2 22:17 | 只看该作者

你怎么把I61和I62控制得那么好?

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14
zhang123| | 2007-12-2 23:25 | 只看该作者

两个在这闭门造车吗?我给你们提个思路不妨看看

xtr101   这个是集成的。
再说一句,4mA对应零位,20mA对应满度是标准信号,而实际上有时更大范围,比如有人采用3.6ma 做欠压报警,26ma做过压报警

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15
xwj| | 2007-12-2 23:30 | 只看该作者

呵呵,这个词形容得好:闭门造猪

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16
iC921| | 2007-12-3 00:41 | 只看该作者

都摆出来了,不叫闭门造车吧

XTR101是纯模拟的,不适合8楼的校准方法,可参考AD421。

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/xtr101.pdf
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/xtr101.pdf
http://www.ife.tugraz.at/datashts/analog-devices/ad421.pdf

这是应用**:https://bbs.21ic.com/upfiles/img/200712/200712304241977.pdf(知时间保留)

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17
兰天白云|  楼主 | 2007-12-3 08:40 | 只看该作者

终于有人回了(电流调节部分设计续)

谢谢iC921和zhang123,还有XWJ,你只拍一次砖头?
关于I61,I62:实际上不能搞准确,特别是I61,它将随着V_DA的变化而变化,I62变化较小(变一点没关系,他们属于3.5mA部分)
关于XTR101:是纯模拟的,线性校正不够好,而且很贵,交货慢;AD421先考察一下

zhang123的第2条建议"采用3.6ma 做欠压报警,26ma做过压报警"很好
如果传感器低到零位以下,则输出3.5mA,传感器超出满度则输出26mA(这个有MCU负责)

还是老问题Q1没人帮我解决,伤心啊,难道大家很少用MOSFET?

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18
兰天白云|  楼主 | 2007-12-4 09:20 | 只看该作者

找个小功率的MOS管咋这么难

2SK2199我看可以

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19
computer00| | 2007-12-4 09:49 | 只看该作者

不行,VGS太大。就不能把那个3V弄高点?

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20
兰天白云|  楼主 | 2007-12-4 09:56 | 只看该作者

电流调节部分就这么定了,现在弄电源部分

电源的要求"
1:输入电压在18~26V
2:要求消耗恒定电流(电流=3.5mA),即稳压管+负载的总耗电=3.5mA
3:稳定电压=3V,稳压管自身消耗电流不大于0.5mA,温度系数不大于50PPM

这是本人设计的电源
I01+I02+I03=I1=3.5mA,但TL431不能满足要求,继续寻找....

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