Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2018/03/DSC_3084.jpg

Jak zrobić zadajnik analogowy 0-10V? Rozwiązanie na trzy, amatorskie sposoby


Artykuł z serii: Kurs podstaw automatyki


Burza mózgów

Jakiś czas temu narodziła się u mnie potrzeba na symulację wejścia analogowego 0-10V. W Internecie znalazłem kilka pomysłów na taki zadajnik, które zostały rozwinięte przez użytkowników naszej facebookowej grupy.

– „Daj tutaj diodę” 

– „Nie dawaj diody, daj LM7810”

– „lepiej LM317”

– „najprościej zwykły dzielnik”

– „jak przypadkowo odepnie masę to spali analoga”

– „to daj Zenera”

– „daj LM7810 i już.”

Pomysłów bez liku. Spośród gąszczu propozycji wyłoniłem trzy ciekawe propozycje, każda rozwiązana w inny sposób, by w miarę możliwości uniknąć powtórzeń. Znalezienie tej najlepszej, odpowiedniej dla siebie zostawiam Czytelnikowi. Uprzedzam jednak, że wykonanie tych układów jest całkowicie amatorskie i takie założenie było od początku – zadajnik analogowy do zabawy w domowym zaciszu; pokazywanie przełożonym w pracy grozi zwolnieniem. Na czas sporządzania materiału przesyłka z plastikową puszką jeszcze nie dotarła. Odrobina kreatywności rozwiązała problem – wykorzystałem kartonik, w którym otrzymałem potencjometr. Do każdego rozwiązania dołączam schemat elektryczny. Zastosowany został potencjometr o maksymalnej rezystancji 10kΩ oraz panelowy miernik napięcia dla wizualizacji działania układów.

 

Przewody czarny i niebieski stanowią zasilanie, brązowy to wyjście analogowe do podłączenia do modułu, cienkie przewody z wtyczką to podłączenie miernika.


Sposób 1 – LM317

Pierwsza wersja zadajnika zbudowana została na bazie układu scalonego LM317T. Wprawne oko zauważy, że napięcie minimalne tego układu to 1.25V. Nie osiągniemy więc idealnego zera, przynajmniej na woltomierzu (kwestia skalowania wartości analogowej wewnątrz PLC rozwiązuje problem). W układzie zastosowano rezystor 1.33kΩ, napięcie wyjściowe zabezpieczono diodą Zenera o napięciu 10V.

Układ podczas przygotowywania

Jak widzimy, napięcie minimalne wynosi około 1.22V, czyli okolice minimalnego napięcia układu LM317. Dzięki diodzie Zenera napięcie wyjściowe zatrzymuje się w granicach 10V. Bez diody Zenera napięcie wyjściowe wynosiłoby ok. 10.64V. Nie wykorzystujemy więc pełnego zakresu mechanicznego potencjometru. Wartość 10V osiągana jest po przekręceniu gałki na 8.5-9.

Sposób 2 – LM7810

Serce to układ scalony LM7810CT podający na wyjściu piękne 10V. Do wyjścia wpinamy nasz potencjometr i po chwili mamy eleganckie 0-10V. Chyba najlepsze rozwiązanie z całej omawianej trójki.

Układ podczas montażu wewnątrz kartonika

Układ o mało imponującym wyglądzie pozwala nam osiągnąć pełny zakres 0-10V przy maksymalnym wykorzystaniu gałki potencjometru.


Sposób 3 – dzielnik napięcia, czyli Georg Ohm ma zawsze rację

Ostatni sposób to dzielnik napięcia z dopiętymi na wejściu dwoma diodami 1N4004. Dostosowałem się jednak do porad kolegów i na wejściu podpięte zostały dwie diody Schottky’ego. Jeśli rezystancja potencjometru wynosi 10kΩ, a  napięcie zasilające to 24V, rezystancja rezystora powinna wynosić 14kΩ. Nie byłem w posiadaniu takiego rezystora, wpiąłem zatem rezystor o oporze 15kΩ. Napięcie wyjściowe powinno wynieść około 9.77V. Tak się jednak nie stało – napięcie wyniosło 20.88V. Dołożyłem kolejny rezystor 15kΩ – 18V. Kolejny – 16.5V. Po kilku sztukach skończyły mi się rezystory 15kΩ, zacząłem lutować największe, jakie były na stanie – .49kΩ. Po chwili jednak zabrakło miejsca na płytce drukowanej i musiałem zakończyć emocjonującą przygodę na 12.5V. W każdym razie żądane 10V osiągnąłem, dolutowując na końcu diodę Zenera 10V.

Układ wygląda słabo, pozwala jednak na regulację napięcia w pełnym zakresie 0-10V z niewielkim luzem mechanicznym na końcu wynikającym ze sztucznego zejścia na 10V z poziomu ponad 12V. Można zrobić to lepiej, ale cel tego artykułu został spełniony – pokazanie kilku możliwości.

Krótkie podsumowanie

Sposobów na montaż zadajników sygnałów analogowych, czy to prądowych, czy napięciowych jest mnóstwo, przedstawione tutaj propozycje to wierzchołek góry lodowej. Zachęcam jednak do własnoręcznego przygotowywania takich elementów zamiast korzystać z gotowych – pozwala to na zwiększenie własnych zasobów wiedzy i umiejętności z zakresu elektroniki oraz daje satysfakcję płynącą z prawidłowego działania przygotowanych układów.


Więcej z serii: Kurs podstaw automatyki


Utworzono: / Kategoria: , , ,

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.



.
NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ
  • Nowe modułowe sterowniki programowalne PLC firmy Eaton umożliwiają producentom maszyn i systemów opracowywanie nowoczesnych koncepcji automatyki, zwłaszcza w połączeniu z systemem XN300 I/O i panelem dotykowym XV300. Modułowy sterownik zape...
  • Poniższy poradnik jest zbiorem schematów połączeń elektrycznych. W poradniku zapoznamy się z podstawami wprowadzenia do systemów przekaźnikowych, sekwencji przełączeń przekaźników, porównania systemów przekaźnikowych z systemami tradycyjnym...
  • Zaprojektowane, aby zwiększyć wydajność Sterowniki FX5U/FX5UC zapewniają rodzinie FX wyższą wydajność oraz dodają nowe cechy, które wyznaczają standardy w klasie kompaktowych sterowników PLC. Pozwala to użytkownikom na tworzenie bardziej zł...
  • 799 PLN
    Szkolenie jest wprowadzeniem do systemu sterowania PSS4000 i środowiska programowania PAS4000. W jego trakcie omówiona zostanie zarówno struktura sprzętowa, jak i programowanie, a także diagnostyka kompletnego systemu sterowania. Poruszane ...
    Czas trwania: 8h
    Link: Terminy
  • Kurs zaczyna się od uniwersalnych porad związanych z czytaniem schematów elektrycznych. Następnie, Agata stopniowo wprowadzi Cię w zagadnienia związane z wykorzystaniem oprogramowania podczas tworzenia kompletnej dokumentacji elektrycznej. ...
    Link: Terminy
  • SCADA z wbudowanym serwerem sieci Web i routerem, bez licencji, bez limitów rejestrów! Brzmi dobrze? A to dopiero początek! Jest to urządzenie umożliwiające zarządzanie zarówno w sieci lokalnej jak i przez Internet z komputera, bądź urządze...