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NI USB 6001 Spannung senken



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21.04.2020, 06:35 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.04.2020 06:38 von bachatero18.)
Beitrag #1

bachatero18 Offline
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NI USB 6001 Spannung senken
Hallo Leute,

ich hab nochmal ne Frage zur Beschaltung vom USB-6001.

Ich habe eine Leitung wo ich den Strom mittels Shunt messe soweit alles gut funktioniert auch.

Jetzt aber das Problem die Trägerspannung von der Leitung liegt bei ungefähr 13.6 V und da der NI-6001 bei 10,6 alles abschneidet misst er natürlich auch Delta ~0V

Hab dazu mal ein Anschlussplan angehängt.

Meine Frage hättet ihr bessere und vor allem platzsparende Methoden, als noch einen Widerstand von 511Ohm oder Zenerdioden bei dem roten Kreuz davor zu schalten?

Beim Widerstand von 511 Ohm verbrät er recht viel bei 20mA und zu wenig bei 4mA.
Und mit Zehnerdioden ja was soll man da sagen wie gewollt und nicht gekonnt.

Gruß Bachatero18


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21.04.2020, 07:22 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.04.2020 07:23 von GerdW.)
Beitrag #2

GerdW Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Hallo bachatero,

Zitat:hättet ihr bessere … Methoden, als noch einen Widerstand von 511Ohm oder Zenerdioden bei dem roten Kreuz davor zu schalten?
Nimm einen dedizierten Signal-/Trennwandler, wie er von diversen Anbietern zu haben ist.
Nimm einen OpAmp, der dafür geeignet ist (großer Gleichtaktspannungsbereich, passende Verstärkung) . Bei geeigneter Verstärkung kannst du auch mit einem kleineren Shuntwiderstand arbeiten.
Nimm passende DAQ-Technik mit echten differentiellen Eingängen.
Nimm einen Vorwiderstand, der die Spannung um 4V bei 4mA (d.h. 1kOhm) absenkt. (Bei 20mA sind das dann aber schon 20V Spannungsabfall, was deine Stromquelle sehr wahrscheinlich nicht mag…)

Wie genau stellst du dir die Schaltung mit Zenerdiode und/oder deinem 511Ohm-Widerstand vor?

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21.04.2020, 07:45
Beitrag #3

bachatero18 Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Hallo Gerd,

erstmal danke für die Antwort.

ich hab mir das mit den Z-Dioden wie im angehängten Bild vorgestellt.
Er würde mit 4mA und 20mA in der Range vom USB-6001 bleiben.(Max ~ +10V Min ~ -8V)

Über den Widerstand von 700 Ohm würden ~14 V bei 20mA abfallen also ungefähr 0,3 watt damit kann ein normaler Metallschichtwidertand von 0,7 Watt auch mithalten.

Es ist halt nicht die optimalste Lösung muss ich sagen.


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21.04.2020, 08:45
Beitrag #4

Freddy Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Hallo Bachatero18,
würde es nicht reichen, wenn Du 1N4148 Dioden an die Stelle des roten Kreuzchen machst.
Die Forward Voltage liegt bei ca.1V d.h. 4 Stück und du bist alle Sorgen los.Big Grin

Gruß
Freddy

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21.04.2020, 09:13
Beitrag #5

bachatero18 Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Im Prinzip schon sieht aber echt aus wie nicht gekonnt Big Grin.

Hab aber nebenbei noch bisschen geguckt das wäre alles zu aufwendig ich glaube ich bleibe echt bei den Z-Dioden. Die hat ja jede gute Haushalt in der Naschschublade.

Ich kann mich jetzt irren aber war der Spannungsabfall von den 1N4148 bei 0,5-0,7 ? oder habe ich das falsch im Kopf?

Gruß
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21.04.2020, 09:21
Beitrag #6

Freddy Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Ich glaube , Du hast recht. Ich habe nur schnell in einem Datenblatt diesen Wert gelesen.

Gruß
Freddy

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21.04.2020, 09:48 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.04.2020 09:50 von GerdW.)
Beitrag #7

GerdW Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Hallo bachatero,

jetzt hast du nur das Problem, dass deine Stromquelle bei 20mA eben 0.02A*(250+700)Ohm+4*U_diode = 19V+2.4V (minimal) aufbringen muss.
Damit liegt deine Eingangsspannung eben nicht mehr bei 13.6V - oder deine Stromquelle gibt wegen zu hoher Bürde auf…

Welche Z-Dioden (und warum gleich 4 Stück) willst du da reinpacken?

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21.04.2020, 11:24 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.04.2020 11:27 von bachatero18.)
Beitrag #8

bachatero18 Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Hallo Gerd,

jetzt kommt ich nicht ganz mit.

Also nochmal zusammen gefasst gemessen wird en Druck Sensor Überträger Spannung ungefähr 13,6V mit 4 - 20mA.

Die Spannung muss ich senken auf mindestens 10V da würden sich ja sonst auch 6 Z-Dioden (1N4148) anbieten dort sollte das Signal dann mit 10V 4-20mA rauskommen dann kommt ein Shunt von 250 Ohm. Über diesen Shunt wird dann die Spannungsdifferenz gemessen und wieder auf den Strom umgerechnet.

Warum sollte sich durch die Dioden oder Widerstände die Eingangspannung erhöhen, dann macht der ganze Prozess ja gar keinen Sinn?

Gruß
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21.04.2020, 11:31 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.04.2020 11:52 von GerdW.)
Beitrag #9

GerdW Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Hallo bachatero,

Zitat:da würden sich ja sonst auch 6 Z-Dioden (1N4148) anbieten
Das sind keine Z-Dioden, sondern ganz normale (Kleinsignal-)Schaltdioden.

Zitat:dort sollte das Signal dann mit 10V 4-20mA rauskommen dann kommt ein Shunt von 250 Ohm.
In deinem 2. Bild war zusätzlich noch ein weiterer Widerstand mit 700Ohm eingezeichnet!

Zitat:Warum sollte sich durch die Dioden oder Widerstände die Eingangspannung erhöhen, dann macht der ganze Prozess ja gar keinen Sinn?
Ich habe oben nur die grundlegenden Gesetze (Ohm, Kirchhoff) auf die Schaltung im 2. Bild angewendet.
An einem Widerstand von 950Ohm fallen bei 20mA eben 19V ab. Und an 4 Kleinsignaldioden bei 20mA ca. 2.4V. Macht in Summe eben ~19.4V. (Alles grundlegendes Elektrotechnik-Wissen!) Und diese Spannung muss eben von deinem Drucksensor-Output aufgebracht werden, wenn du die Schaltung nach Bild #2 bauen willst.

Mit 4 Dioden und nur noch 250Ohm ergeben sich bei 20mA 5+2.4=7.4V, was immer noch nicht zu deinen 13.6V "Trägerspannung" passt - was auch immer das sein soll.
Hast du mal einen Link auf das Datenblatt deines Sensors?

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21.04.2020, 11:50 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 21.04.2020 11:52 von bachatero18.)
Beitrag #10

bachatero18 Offline
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RE: NI USB 6001 Spannung senken
Zitat: An einem Widerstand von 950Ohm fallen bei 20mA eben 19V ab. Und an 4 Kleinsignaldioden bei 20mA ca. 2.4V. Macht in Summe eben ~19.4V. (Alles grundlegendes Elektrotechnik-Wissen!) Und diese Spannung muss eben von deinem Drucksensor-Output aufgebracht werden, wenn du die Schaltung nach Bild #2 bauen willst

Ist richtig aber weshalb fällt er nicht in negativen Bereich?

Zitat:In deinem 2. Bild war zusätzlich noch ein weiterer Widerstand mit 700Ohm eingezeichnet!

Ist auch richtig, aber wenn ich schon Dioden nehme dann kann ich den Widertand auch lassen und paar Dioden mehr nehmen damit die Eingangspannung unter 10V fällt der Strom bleibt ja gleich.

Zitat:Das sind keine Z-Dioden, sondern ganz normale (Kleinsignal-)Schaltdioden.

Da Hast du recht ich hatte von damals noch was anderes im Kopf


Aber genau weil ich mir nicht sicher bin frage ich hier nach.


Was sagst du den zu dem Plan mit 6-7 Schaltdioden vor den Shunt zuschalten so, dass die Eingangsspannung auf unter 10VDC kommt?
Spricht da was gegen was ich nicht beachtet habe ?

Datenblatt habe ich jetzt nicht hier
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