Нужно ли согласовывать входное сопротивление на аналоговом входе с выходным сопротивлением датчика 4-20ма?

Question

[ivan58]

Например входное сопротивление аналогового входа по току 250 ом , по напряжению 30 кОм . Как я понимаю нужно подбирать по какой то неизвестной таблице или графику датчики по току не более 250 ом , по напряжению не более 30 ком . Не уверен , может и не правильно .

Comments

[kalapanga]

входное сопротивление аналогового входа по току 250 ом , по напряжению 30 кОм

Таких понятий ("входное сопротивление по току" и "входное сопротивление по напряжению") в электронике не существует, это бессмысленный набор слов.

с выходным сопротивлением датчика 4-20ма

Тоже бессмыслица - сопротивление в миллиамперах не измеряется.
Возможно, Вы неправильно поняли какой-то datasheet или прочитали исключительно безграмотный перевод.
Лучше спросите конкретно - можно ли подключать вот это к вот этому напрямую или нет.

[ivan58]

kalapanga, хорошо, тогда зачем в таблице сообщают входные и выходные сопротивления?

[kalapanga]

ivan58, если Вы имеете ввиду предпоследнюю строку приведённой таблички, то там просто неудачная терминология использована, издержки перевода наверное. Здесь очевидно имеется ввиду, что указанные входы (какого-то микроконтроллера?) могут быть сконфигурированы одним из двух способов на выбор - либо как высокоомный (30 кОм), либо как низкоомный (250 Ом). В зависимости от того, что собираетесь подключать, нужно соответствующим образом настроить вход.

[ivan58]

kalapanga, ну вот в инете нашел вот такое объяснение . Допустим из таблицы возьмем АO 1 или AO 2 сконфигурируем его по напряжению 0-10 вольт . Аналоговый выход является источником с сопротивлением 470 ом . Значит , чтобы передать на нагрузку 0-10 вольт , сопротивление нагрузки должно быть не менее 470 ом , то есть больше можно , например взять на 1000 ом сопротивление нагрузки .
Теперь возьмем аналоговый вход с сопротивлением входа АI1, AI2, AI3 сконфигурируем его тоже по напряжению . Вход является нагрузкой . Сопротивление нагрузки по таблице R=30 кОм . Значит сопротивление источника должно быть менее 30 кОм , например 10 кОм .
Вывод : согласовывать сопротивления все же надо . В примере для датчика напряжения 0-10 вольт

[kalapanga]

Не так. Опустим замечания к терминологии (но лучше освойте общепринятую!), рассмотрим по существу.

Допустим из таблицы возьмем АO 1 или AO 2 сконфигурируем его по напряжению 0-10 вольт. Аналоговый выход является источником с сопротивлением 470 ом . Значит , чтобы передать на нагрузку 0-10 вольт , сопротивление нагрузки должно быть не менее 470 ом , то есть больше можно , например взять на 1000 ом сопротивление нагрузки.

1) "Аналоговый выход является источником с сопротивлением 470 ом" - категорически неверно. Цифра 470 Ом относится к нагрузке, и никакого отношения не имеет к выходному сопротивлению вывода.
2) Но вывод правильный - нагрузка, подключаемая к выводу, должна иметь сопротивление >= 470 Ом

Теперь возьмем аналоговый вход с сопротивлением входа АI1, AI2, AI3 сконфигурируем его тоже по напряжению . Вход является нагрузкой . Сопротивление нагрузки по таблице R=30 кОм . Значит сопротивление источника должно быть менее 30 кОм , например 10 кОм .

3) Это вход. И именно самое настоящее "входное сопротивление" этого входа равно 30 кОм
4) 30 кОм > 470 Ом. Значит сконфигурированный таким образом вход вполне может служить нагрузкой для рассмотренного выше выхода.
Всё. Подключайте!

[ivan58]

kalapanga, и тоже самое выход АO 1 или АО 2 настраиваем по току . Сопротивление выхода по току 500 ом . Выход является генератором (источником) , а вход нагрузкой , поэтому сопротивление нагрузки должно быть меньше или равно сопротивлению выхода . То есть нагрузку можно взять с R=500 ом и меньше , например 250 ом для преобразователя тока
Для AI 1 AI2 AI3 -это входы , конфигурируем их по току R нагрузки равно 250 ом . Вход это нагрузка , значит у источника должно быть сопротивление больше чем у нагрузки или равно 250 ом и больше . Для датчика 4-20 ма

[kalapanga]

ivan58, да всё то же самое. Если настроите выход как источник тока, а вход как низкоомный, то их можно подключать друг к другу. Для такого выхода требуется нагрузка <= 500 Ом. Входное сопротивление 250 Ом.
250 < 500, всё хорошо.

Это всё про соответствующим образом настроенные выводы этого микроконтроллера.
Если собираетесь подключать какой-то внешний "датчик", то нужно смотреть его характеристики.

[ivan58]

kalapanga, вы почему то решили , что в одном и том же приборе ( вданном случае частотном преобразователе ПЧ Альтивар 600 ) входы и выходы между собой уже согласованы по сопротивлению . Да , возможно . Но я говорю о согласовании сопротивлений между допустим внешним датчиком напряжения и входом AI в 30 ком . Или между выходом АО и его внешним , к нему подключенном приемнике преобразователя , например внешнем модулем с входами по напряжению в 470 ом. Я вот про такой вариант.
И хотел узнать , что есть вариант , когда датчики или другие приборы могут по своим характеристикам не подойти к частотнику? Вот например к входу частотника подключаем переменный резистор в 35 кОм , что будет , АЦП не справится или что то еще не так пойдет ?

[kalapanga]

ivan58, я ещё в самом первом своём комментарии предложил вам написать конкретно - что к чему хотите подключить. Вместо этого Вы обсуждаете только цифры из этой таблички. Вот я и отвечаю на примере этих цифр. Других Вы не давали.
В любом случае рассуждения не меняются. Берёте характеристики входа Вашего прибора, характеристики выхода Вашего датчика, сопоставляете их аналогично описанному Выше, делаете вывод - необходимо какое-то согласование или нет.

[ivan58]

kalapanga, понятно , правило получается такое Согласование по напряжению ( не важно вход или выход) R вх (нагрузка) >= Rвых( источник) идеальный вариант когда Uнагр= Eисточ. ; По току R вх (нагрузка) <= Rвых(источник) идеальный вариант когда I мах = E/ Rнагр.

Answer 1

[Сергей Сергей]

"Минимум" и "максимум" — это ограничения, соответственно, не надо соединять нагрузку со свойствами больше максимума или меньше минимума. Это просто из понятия ограничений должно быть ясно.

Например, к токовому выходу подключать приёмник с повышенным входным сопротивлением нежелательно, так как источнику тока может не хватить мощности, чтобы выдать требуемый ток через сопротивление, выше максимального из характеристик.

"Нужно согласовывать"

Comments

[nickName0]

так как источнику тока может не хватить мощности, чтобы выдать требуемый ток через сопротивление
- Только не хватит не мощности, а максимального напряжения,
с которым можно получить ток в необходимых границах.
Это - прямое следствие слишком большого сопротивления.

[ivan58]

nickName0, то есть если не согласовать то может произойти ситуация, когда тока не будет хватать, например вместо 20 ма, придёт 18? Или наоборот может случится так, что тока будет больше например 22ма вместо 20 ма. Тоже самое наверное и по согласованию по передачи напряжения. Нужно 10 вольт, а придёт 7 или 12 вольт. Или только в меньшую сторону?. Скорее всего только в меньшую. Если источник выдаёт 20 ма, или10 вольт, то передать он больше не может. Сюда же нужно вносить поправку на длинну проводов, сопротивление проводов.?

[Сергей Сергей]

ivan58, только в меньшую. Вместо сопротивления проводов чаще думают об экранировании, мало кто будет закладывать сигнальную линию такой длины и таким кабелем, чтобы пришлось учитывать сопротивление проводов. Хотя, изредка токовую петлю можно увидеть и за сотню метров.

[ivan58]

Сергей Сергей, а может быть такой вариант, когда на агалоговый вход частотника ничего не подключено но при этом аналоговый выход работает? По моему такой вариант не возможен.

[Сергей Сергей]

ivan58, Возможен — входы и выходы по логике работы в общем независимы. Конечно, могут быть настроены так, чтобы выход повторял сигнал на входе.

на агалоговый вход частотника ничего не подключено но при этом аналоговый выход работает

Тут мне видится желание задать частоту по входу и видеть текущую на выходе, но задание может приходить ещё откуда-нибудь, а сигнал аналогового входа только слагаемое в сумме заданий.

Ещё вариант, когда вход настроен на сигнал для ПИД-регулятора, а выход ничего не показывает. Или вообще, вход и выход читаются внешним контроллером по цифровой шине, для целей, не связанных с работой частотника, — на входе температура помещения, на выходе управление заслонкой.

[ivan58]

Сергей Сергей, да, мне казалось что если на аналоговый вход ничего не приходит или не подключено, то выход не настраивается тоже. Но я ошибся выход может быть настроен на ток или напряжения, как считывающий сигнал с текущей частоты. А если текущая ча тота начнёт меняться то и на выходе сигнал тоже будет меняться. То есть в таком варианте предполагается чтение параметра частоты, тока, напряжения и чего угодно без входных сигналов. Понимаю что они независимы, но как товар щ сказал выше, они независимы, но однако согласованы. И можно ли их связать в настройках?

[Сергей Сергей]

ivan58, Связать как?
Если выход настроен на текущую частоту, то сигнал будет меняться вместе с частотой, как настроена кривая/прямая изменения, а без пускового сигнала вовсе минимум будет независимо от задания.

[ivan58]

Сергей Сергей, я имел ввиду связать в настройках, то есть, когда открываешь опцию, а там есть пункт назначить входной сигнал частоты на выходной сигнал. Или назначить входной датчик давления на выходной сигнал. Как там это настраивается?

[Сергей Сергей]

ivan58, в альтиваре не знаю, в danfoss такое делается через настройки внутреннего плк, без вычислений, просто повторить сигнал. Но, в принципе, повторять аналоговый сигнал частотником глупо.

[ivan58]

Сергей Сергей, повторить его на выход наверное глупо, а если его значение нужно передать удалённо по проводу, а там его считывают как не как значение тока, а отмасштабированное значение в частоту. Ну вот кому то потребовалось знать частоту и считывать её с прибора какого нибудь блока с входами4-20 и дисплеем.

[Сергей Сергей]

ivan58, то есть, аналоговый сигнал задания надо послать на частотник и на какой-то индикатор? Тогда это собирается в цепь: с параллельными приёмниками для напряжения и с последовательными для тока. И здесь уже придётся вычислять согласованность по характеристикам входов/выходов приборов. Но это всё укладывается в школьный закон Ома с параллельной и последовательной нагрузками. Такое лучше оформить в отдельный вопрос с иллюстрацией имеющейся системы.

[ivan58]

Сергей Сергей, да как то так. Но к вопросу уже не относится.