Handheld spanning en stroombron 4-20mA: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Hierdie instruksies beskryf hoe u 'n 0-20mA +/- 10V seingenerator kan maak met 'n goedkoop LM324 opamp. Hierdie tipe seinopwekkers is nuttig in die industrie om sensorinsette te toets of industriële versterkers aan te dryf.

Alhoewel dit moontlik is om dit te koop, is dit dikwels duur en kan dit moeilik wees om te herstel as dit stukkend is. Deur eenvoudige komponente te gebruik, kan u 'n stroombaan skep wat herstelbaar is as dit teen 'n fraksie van die koste breek!

Die kit is beskikbaar in my Tindie -winkel, of u kan dit self maak!

Stap 1: 'n bietjie teorie …

Die skema hierbo beskryf 'n spanning na stroomomskakelaar. Aangesien die spannings by 'n opamps -ingang gelyk is wanneer die positiewe terminaal 5V is, moet die negatiewe terminaal ook wees.

Die enigste plek waaruit dit kan kom, is die op -amp -uitset, daarom het die op -amp genoeg stroom om te verseker dat die negatiewe terminaal op 5V is. As V (R1) = 5V dan moet I (R1) = 5/250 = 20mA en aangesien RL 'n reeks cct vorm (geen stroom vloei na (-) terminaal nie) moet dit ook 20mA daardeur laat vloei.

Ons kan dus 'n stroombaan bou wat 'n spanning na 'n stroom omskakel.

As ons na die datablad van die LM324 kyk, kan ons sien dat dit 30mA kan dryf en kan dus as basis van ons eenvoudige stroombron gebruik word sonder 'n ekstra transistor.

Boonop wil ons 'n 0-10V of +/- 10V uitset hê. Dit kan maklik bereik word deur die 0-5V sein wat ons gehad het, met 0-20mA cct met 'n faktor 2 te versterk om 'n 0-10V uitsetsein te genereer.

Om 'n +/- 10V sein te genereer, kan ons 'n bietjie bedrieg en ons versterkerkring verander om met 'n faktor van 4 te versterk om 0-20V uitset te lewer. 'N Derde versterker kan dan 'n statiese 10V-sein genereer, wat as 'n verwysing na die 0-20V-sein 'n spanningsbereik van +/- 10V gee.

Ek het 'n skematiese uiteensetting gegee van hoe om dit te realiseer. Myne het beskermingsdiodes waarop al dan nie nodig is nie, afhangende van u toepassing, sowel as 'n paar potte om die uitsette te snoei.

Stap 2: Laat ons begin met 'n saak

Met die teorie uit die weg, kan ons 'n saak vir ons projek ontwikkel. Ek het 'n hammond 1593PBK gebruik. As u u eie PCB doen, kan u 'n groter kissie kies.

Ek het besluit om 'n LED en 'n reeks pot by te voeg, ek wil ook 'n skuifskakelaar aan die kant hê, asook 2 stelle kabels vir 0-20mA en +/- 10V.

Ek het 'n kleefomslag gemaak met 'n vinielgom om te help met die reikafstand.

Merk die gate met 'n middelste punt en die omslag en boor dan die gate uit:

• Pot 7 mm
• LED 6,5 mm
• Kabel ingang 5 mm
• Gate vir skakelaar 2 mm

'N Ystersaag en vyl kan gebruik word om die opening van die skuifskakelaar uit te sny.

Plaas die omslagplakker sodra dit voltooi is, en monteer die LED, pot en skakelaar.

LET WEL: die draadlengtes moet ruim gehou word sodat hulle later afgewerk kan word wanneer ons die omhulsel aanmekaar sit; enige drade moet hitte krimp om kabelbreuk te voorkom.

Stap 3: Voeg 'n kragtoevoer by

Ons gebruik 'n goedkoop hupstoot DCDC -omskakelaar van eBay. Dit kan die 9V-battery wat ek beplan om te gebruik, versterk tot die 22V wat ek nodig het om die +/- 10V cct te besef. Dit het 'n verstelpot wat ek later moet snoei.

Heg die een deel van die PP3 -clip aan die skyfskakelaar en dra die volgende terminaal na die DCDC -ingang. Draai die 2de draad van die PP3 -clip na die oorblywende aansluiting van die DCDC -omskakelaar. U het nou 'n DCDC -omskakelaar wat deur die skuifskakelaar beheer word. Die DCDC moet redelik goed gemerk wees om hierdie stap maklik te maak.

Soldeer nou aan 'n paar uitvoerdrade aan u DCDC en hou die lengte in hierdie stadium redelik vry.

Gebruik 'n warm lijmpistool om die DCDC -omskakelaar op sy plek te monteer, maar maak seker dat die aanpassingspot van die spanningsuitset toeganklik is. Gebruik nou 'n PP3 -battery en pas die DCDC aan om 'n uitset van 22V te lewer.

WAARSKUWING - Selfs lae spannings soos 9V en 20V kan steeds dodelik wees as hulle aan 'n nat vel blootgestel word, neem voldoende voorsorgmaatreëls wanneer u hierdie instrument gebruik. Alle terminale wat nie gebruik word nie, moet in terminaalblokke vasgemaak word om toevallige skok (ernstig!) Te voorkom. Moet nooit hierdie instrument naby water of nat vel gebruik nie.

Stap 4: Tyd vir soldeer …

Nou kan u dit óf op die broodbord doen, óf u eie PCB soos ek. In elk geval is dit tyd om die komponente bymekaar te maak.

As u nie u eie broodplank kan doen nie, het ek 'n beperkte hoeveelheid van my te koop op Tindie.

www.tindie.com/products/industry/handheld-…

Die eerste ding wat u moet doen, is om die uitleg uit te druk en die skema uit te druk en die uitleg te annoteer, sodat dit wys waarheen al die komponente gaan. Dit is baie makliker as om die skematiese te gebruik en sal lei tot minder plasingsfoute.

Soldeer nou u komponente, sny komponente daarna met sysnyers.

Terloops, as u broodbord gebruik, benodig u 'n groter boks as ek.

Stap 5: Toetsleidings

Ek het 'n paar gedraaide paar kabel gebruik en 'n paar kabel -idents en ferrules aangebring om die kabels te beskerm en my te laat weet watter kabels dit is.

Dit gee my 2 meetkabels, een vir spanning en een vir stroom.

Stap 6: Finale pas

Ek moet nou al die oorblywende drade aan my PCB begin soldeer.

Dit is die moeite werd om die PCB op hierdie stadium uit te lê en seker te maak dat dit pas, dws daar is geen botsings nie. Daar is 'n paar hoë komponente op my PCB en 'n paar hoë komponente op my kas (pot, DCDC). Ek moet seker maak dat dit alles pas voordat ek iets soldeer.

As ek eers gelukkig is, kan ek begin soldeer en my draadlengtes snoei. Op my PCB het ek gatsels op die in- / uitgangspunte gebruik.

As ek eers weet dat dit saamgaan, is dit tyd om dit in gebruik te neem …

LET WEL - Wees versigtig met die LED en die pot, want dit moet aan die regte terminale gesoldeer word, as die pot verkeerd is, sal die aksie omgekeer word.

Stap 7: Inbedryfstelling …

Op my ontwerp was daar dus 'n inbedrijfstellingsproses van 8 stappe.

Kyk of dit pas

Kan ek die deksel toemaak

Kontroleer LED Check LED brand wanneer die PP3 aangeskakel word

Gaan die 5V -verwysing na

Skakel die PCB aan, kyk of die 5V -verwysingscct 5V uitgee.

Gaan die 10V -uitset na

Kontroleer 10V teenwoordig op J2 -pen 1

Kontroleer 20V -uitset

Kontroleer 20V teenwoordig op J2 pen 2, verstel pot R12 totdat dit is.

Kontroleer +/- 10V werking

Tussen J1 en 2 behoort dit moontlik te wees om +/- 10V met die pot op te wek.

Kontroleer 20mA -uitset

As die pot op maksimum is, kyk of die J1 -uitset 20mA is, pas die pot R3 aan totdat dit is.

Monteer die kas en toets weer

Monteer weer en doen 'n finale funksie-kontrole.