Se normalmente vi dedicate a progettare PLC o elettronica digitale se vi trovate leggermente spaesati tranquilli è del tutto normale, ma non preoccupatevi che con delle conoscenze di base e un po’ di pratica imparerete e vi renderete conto che non è poi così complicato e con il tempo diventerete sempre più bravi; un’altra cosa importante prima di iniziare questa nuova avventura è la scelta del programma da utilizzare per i vostri progetti: io consiglio Altium- il miglior software professionale per il progetto di PCB.
Stiamo facendo riferimento a dei progetti tipo dei ricevitori loop di corrente a 4-20 mA dotati di un microcontrollore a 8 bit; tutte cose semplici se siete del settore, ma se siete solo agli inizi vi assicuro che non è affatto facile.
Cosa significa loop di corrente a 4-20 mA
Per chi non lo sapesse 4-20 mA è il range standard del settore, , infatti potete trovare trasduttori a 4-20 mA nell’HVAC, nella produzione, nei centri dati e in generale in tutti i settori dominati dai PLC e questo valore indica che la corrente diretta è compresa tra i 4 e i 20 mA.
Per assimilare meglio questo concetto è fondamentale rispolverare le basi dell’elettronica ossia la legge di Ohm I=V/R, la tensione situata tra i cavi del sensore potrebbe essere soggetta a delle variazioni al contrario della corrente il cui valore rimane invariato; ecco il motivo per il quale il flusso di corrente è il miglior parametro per le misure poiché permette costanza e stabilità notevolmente migliori rispetto a qualsiasi altro valore di qualsiasi altra grandezza.
Sono stati scelti di utilizzare i valorri tra 4 e 20 mA perché semplificano il rilevamento di un errore; se il valore del flusso di corrente è inferiore a 4 mA significa che c’è un errore nel sistema come un sensore difettoso oppure un cavo danneggiato.
Come realizzare un ricevitore a loop di corrente a 4-20 mA semplice e che funzioni bene
Se non siete esperti nel settore e avete l’esigenza di convertire la corrente in una tensione avreste scelto come soluzione un circuito integrato, dimenticandovi però della scelta migliore ossia un amplificatore sintoamplificatore a 4-20 mA tenendo conto anche della semplicità d’utilizzo e soprattutto del prezzo; se viene scelta questa soluzione bisogna considerare altri fattore come ad esempio i disturbi, interferenze ed anelli di terra e per ovviare tutto ciò la cosa più semplice e anche la migliore è utilizzare una resistenza a bassa tolleranza.
Per convertire il segnale di corrente in una tensione è fondamentale il passaggio della corrente 4-30 mA in una resistenza molto precisa prima che ritorni a terra. E’ molto importante la scelta della giusta resistenza in modo tale da ottenere poi il valore di tensione desiderato; per scegliere il valore è necessario applicare la legge di Ohm. Dopo questi passaggi si collega la resistenza al convertitore analogico-digitale (ADC) del microcontrollore.
Dopo questa introduzione all’argomento avete capito come ottenere grandi risultati con alternative più economiche che permettono lo stesso buoni risultati ed affidabili.