necesita un circuito amplificador para la salida de la celda de carga (mv) a miliamperios, para dar entrada al PLC [cerrado]

Considere el siguiente circuito simple.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Las resistencias de Rin se conectan a las salidas de su puente. La ganancia de voltaje diferencial del amplificador es Rf / Rin. Su voltaje de salida se aplica a través de Rshunt, lo que hace que esa tensión / Rshunt de la corriente sea hundida por el colector Q1. C1 es garantizar la estabilidad.

Obviamente, deberá desviar el circuito para que la corriente de salida caiga en el rango de 4 mA a 20 mA con su rango de entradas de puente. Puede ser que necesite más ganancia de la que es conveniente con una sola etapa, una configuración de amplificador de instrumentación (google) será mejor para una ganancia muy alta.

No hace falta decir que el amplificador deberá estar encendido. Por lo general, en los bucles de 4 mA a 20 mA, y de hecho la razón de la especificación de corriente mínima es que la fuente de alimentación del amplificador se toma de la corriente del bucle, esto significará que también debe haber un voltaje mínimo que la alimentación del bucle entregará, suficiente para el amplificador. Se podría permitir que el servo de salida de corriente descienda a 0 mA en este caso, con la fuente de alimentación dibujando un 4 mA fijo. O puedes alimentarlo por separado.

Si los requisitos de su proyecto incluyen una especificación de Número efectivo de bits (ENOB) o Relación de ruido de señal (SNR) en presencia de cualquier interferencia, como Hfields de cargadores de baterías cercanos o reguladores de conmutación, o Efields de MCU relojes que comparten su Los cables de alimentación de PCB o 117 VCA están mal enrutados, por lo que el control de riesgos de su proyecto se beneficiará del uso del MODO DE GARGOYLES de la herramienta de software gratuita Signal Chain Explorer (robustcircuitdesign.com).

Oh, me olvidé de los diversos generadores de basura VDD modelados en la base de datos PSI. Aquí está la lista integrada de interferers PowerSupply:

ElexploradordelacadenadeseñalestienecomovalorpredeterminadolacadenadeseñalADCdelsensor>Vayaalmargenizquierdo,seleccione"AMPS" y elija su topología en etapa de ganancia [doble clic para insertar]; editar la opción opamp, configurar resistencias de ganancia; en el extremo derecho, haga clic en "Actualizar" para ver SNR; haga clic en "Gárgolas", seleccione las fuentes de interferencia que desea evaluar; haga clic en "I / C" para habilitar la traza de PCB entre etapas (necesaria para Hfield y para el modelado de Efield); haga clic en "Actualizar" nuevamente para ver cómo cambia el ENOB / SNR; Para más detalles, habilite la salida de texto "Detalles del análisis".

Si el ruido térmico llega a ser significativo, o las interferencias permanecen fuertes, entonces (1) hacer que las trazas sean más compactas [más cortas, más estrechas, más cercanas al plano GND] (2) active el cable coaxial o el par trenzado del sensor a la primera etapa de ganancia (3) [el enfoque más útil] agrega LPF de muy baja frecuencia después de la etapa de ganancia [esto supone que los interferers de alta frecuencia no han sobrecargado el OpAmp]

Si la basura de la fuente de alimentación es un problema, deberá modificar las resistencias, los inductores y los condensadores en el modelo VRD LR-C-R-CCC; actualizar el PSRR a la OpAmp; Es posible que deba incluir algún beneficio de LDO a bajas frecuencias. Los LDO ofrecen pocos beneficios a altas frecuencias, ya que el enorme transistor interno de disipación de energía tiene muchos parásitos de Vin a Vreg, y solo el filtrado discreto externo limpia la basura / picos / timbres de alta frecuencia.