Medir la corriente de 4-20 mA utilizando el módulo 4 20ma R Click

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Tengo un 4-20mA Receiver click module conectado a un Arduino de 5V. El objetivo es que este sistema pueda medir 4-20 mA de corriente.

Estoy usando una resistencia simple: circuito LED para pruebas, así como un probador de 4-20 mA .

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

  • La única vez que puedo medir la corriente es si el circuito se alimenta externamente con un banco de energía de 5V. Simplemente conecto el módulo de clic en serie, y el Arduino puede medir la corriente. Sin embargo, observo que sin el módulo de clic, la corriente es de 1.3 mA, y que con el módulo de clic también en el circuito es de aproximadamente 3.8 mA. (o 8mA vs 21mA si uso una resistencia diferente).
  • Pensé en alimentar el circuito desde el Arduino en lugar de usar una fuente externa, pero el receptor se calienta mucho y no se puede medir nada. (Nuevamente estoy poniendo el módulo de clic en serie, tal como lo hice con la batería externa.
  • Si uso mi probador de 4-20 mA , con alimentación externa a 12 V, el receptor también se pone realmente caliente, y nada se puede medir

Tengo problemas para entender por qué estos escenarios no funcionan.

También tengo problemas para entender cómo la salida de 16 V del convertidor elevador TPS61401 en este módulo de clic desempeña un papel en estos escenarios.

Este 16V es responsable de "alimentar el bucle", pero en los 3 escenarios, ¿el bucle ya está alimentado por el 5v / 12v proporcionado?

    
pregunta ddewaele

1 respuesta

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*Figura1.Extractode 4-20mA R haga clic .

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 2. Esquema redibujado que muestra el flujo actual de arriba a abajo.

Como se muestra con mayor claridad (espero) en la Figura 2, la fuente interna de 16 V con un clic en R alimenta su sensor de 4-20 mA. No debe conectar una fuente externa al bucle de corriente entre los terminales en CN1.

Cómo funciona:

  • El sensor extrae corriente en el rango de 4 a 20 mA del terminal CN1 + y lo devuelve a la fuente de alimentación a través del terminal GND.
  • R3 creará una caída de voltaje entre los terminales INA196 VIN + y VIN-. De la Ley de Ohm, podemos calcular esto entre 20 mV a 4 mA y 100 mV a 20 mA.
  • El INA196 es uno de los rangos de INA19x Current Shunt Monitors . Una de las características de este chip es que puede monitorear la corriente en el "lado alto" del suministro en lugar de en el retorno a tierra que, sin este chip, es generalmente más simple.

Para probar el circuito:

  • Mida el voltaje de circuito abierto en CN1. Debería ser alrededor de 16 V.
  • Si conectamos \ $ R = \ frac {16 \ \ mathrm {V}} {4 \ \ mathrm {mA}} = 4 \ k \ mathrm {\ Omega} \ $ el Arduino debe informar el valor mínimo correcto .
  • Si conectamos \ $ R = \ frac {16 \ \ mathrm {V}} {20 \ \ mathrm {mA}} = 800 \ mathrm {\ Omega} \ $ el Arduino debe informar el valor máximo correcto.

Para comprender cómo funciona el INA196, consulte mi respuesta a ¿Por qué fluye la corriente al transistor en un monitor de shunt actual? .

    
respondido por el Transistor

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