MR120, питание и счетный вход

[Kail]

Вечер добрый.

Понадобилось считать импульсы с водосчётчика. Подключили к MR120, посмотрели – а счёт идёт слишком быстро и неравномерно.
Оказалось, что заказали не совсем то, у счётчика не геркон, а преобразователь с выходом типа NOMUR (EN50227).
Если вкратце – выход токовый аналогово-пороговый, стандартное включение – подача 8.2 В через резистор 1 кОм. До 1.2 мА – есть контакт, более 2.1 мА – нет контакта.
Включили напрямую, без резисторов, хорошо, что в модуле есть свои. Частота не понравилась.
Имеется простенький usb-осциллограф hantek, и он показал странную картину: на датчике пара импульсов с частотой 50 Гц, повторяющаяся с частотой около 10 Гц. Наводки, думал я тогда...

Далее – проверка на тестовом пикселе, с подключением резисторов.

Странность первая.

При использовании встроенного БП и подключении резистора до 2 кОм – вход считается замкнутым, иначе разомкнутым. При падении напряжения в 3 В – порог в 1.5 мА.

НО!

Если подключать резистор большего номинала, счётный вход будет тикать, с частотой около 50 Гц. И так вплоть до десятков килоОм. Ток, соответственно, тоже ниже.
С внешним БП та же ситуация.

Из-за этой особенности и не получается считать NOMUR, хотя как дискретный сигнал он бы работал.

Можете что-нибудь предложить, чтобы считывать NOMUR с помощью пикселя?
Есть не сильно дорогие преобразователи, Wago за 3,5т.р. видел, но пока рассматривается вариант, как обойтись без трат.

Странность вторая.

Из-за которой, видимо, и пошла первая.
Для начала, странная картина выходах MR120 +U и GND, целиком и только переменка. Видны пульсации с размахом до 0.5В при напряжении в 15В, т.е. 3,3%.




Но это, наверное следствие следующего. На вход din0 подключаю резистор 100 Ом.




Впрочем, на других входах аналогичная картина. Импульсы 0,5 В, в остальное время 0,1В. Или, скорее всего, правильнее 5 мА и 1 мА. На 1 кОм – 4.7 мА и 0.8 мА, на 10 Ом аналогично.
Если использовать внешний БП – картина не меняется.

Это нормально?

На входах самого пикселя ничего такого нет.

[serg-el]

Это вы удачно купили
Выходов тут несколько.
Либо покупать модуль типа МВСН-Ex, либо изготавливать самостоятельно усилитель с триггером "Шмидта" и транзисторным выходом.
Либо покупать готовый усилитель для сигналов NOMUR с транзисторным выходом.

Других простых вариантов не вижу ...

[Kail]

Цитата

Сообщение от serg-el

Это вы удачно купили

Не мы, а заказчик. В первый раз вообще без интерфейса счетчик поставили, хотя по проекту должен быть импульсный выход. А теперь вот руки дошли, а там вон что. И уже опломбировано и в эксплуатации.
Счётчик стандартный, ВМХ-65. Судя по объявлениям в интернете, этот NAMUR может там по-умолчанию быть, даже если он тебе не нужен.
А геркон как опция при заказе. 1000 рублей, но эти экономисты на спичках головой не думают, а потом залёты, то нам, то себе.

Как с NAMUR быть я уже сам разобрался. Преобразователь phoenix за 3,3 т.р., чую, будет дешевле, чем отечественным, за ненужную искровзрывобезопасность много возьмут.

Меня больше волнует вопросы: что за импульсный режим у входов MR120, и почему счётные входы взвинчиваются при небольшом токе.

Ещё раз отмечу, что эксперименты проводил на почти непользованном пикселе и модуле. У питающего БП пульсации весьма низкие и на частоте в районе 250 кГц.

[serg-el]

Цитата

Сообщение от Kail

Меня больше волнует вопросы: что за импульсный режим у входов MR120, и почему счётные входы взвинчиваются при небольшом токе.
.

По стандарту питание датчиков с интерфейсом NOMUR равно 8,2 В.
А выход у них токовый. Менее 1,2 мА -0, более 2,1 мА - 1.

На модулях и контроллерах цифровые входа наоборот - работают по уровню напряжения. Допустим, у МР120 -> менее 3В разомкнуто, более 10в замкнуто. У Pixel уровни din такие-же.

Согласовать эти уровни без внешней активной обвязки не получится.

[VaBo]

Цитата

Сообщение от serg-el

На модулях и контроллерах цифровые входа наоборот - работают по уровню напряжения. Допустим, у МР120 -> менее 3В разомкнуто, более 10в замкнуто.

Вход у МР - резистор и светодиод, т. е. по факту вход токовый.

[Arsie]

Цитата

Сообщение от Kail

Меня больше волнует вопросы: что за импульсный режим у входов MR120, и почему счётные входы взвинчиваются при небольшом токе.

Подключая резисторы ко входам, вы попадаете в зону неопределённого состояния входа. Поэтому на значении счётчика начинают сказываться всяческие процессы. В том числе и внутренние процессы самого модуля.

Вам нужно обеспечить, чтобы при замкнутом входе на нём было не менее 10В, а на разомкнутом не более 3В.

[serg-el]

Цитата

Сообщение от VaBo

Вход у МР - резистор и светодиод, т. е. по факту вход токовый.

Но для того что-бы развить необходимую силу тока, необходимо приложить достаточное напряжение. С учетом внутреннего сопротивления датчика водяного счетчика и сопротивления резистора din, питание датчика выйдет за диапазон рекомендуемого.

К этому стоит добавить что нижний предел тока (4 мА) для din Segnetics лежит близко к верхнему пределу для датчиков с интерфейсом NOMUR (EN50227), практически в диапазоне ограничения.

Т.е. будет неустойчивое срабатывание по нижнему пределу для din Segnetics. Необходимо усиление.

[Kail]

Цитата:

Сообщение от Arsie

Подключая резисторы ко входам, вы попадаете в зону неопределённого состояния входа. Поэтому на значении счётчика начинают сказываться всяческие процессы. В том числе и внутренние процессы самого модуля.

Вам нужно обеспечить, чтобы при замкнутом входе на нём было не менее 10В, а на разомкнутом не более 3В.

Да понятно, что это нештатное использование, просто не ожидал такого. В самом пикселе такого нет.

Впрочем, меня вообще удивляет, почему у базы и модулей расширения разные принципы работы, особенно инверсия Din у пикселя.

Цитата

Сообщение от serg-el

Но для того что-бы развить необходимую силу тока, необходимо приложить достаточное напряжение. С учетом внутреннего сопротивления датчика водяного счетчика и сопротивления резистора din, питание датчика выйдет за диапазон рекомендуемого.

Отчасти вы правы, но стандартное включение – не единственно допустимое. Как я понял, датчики NAMUR предполагаются с резистивным поведением. Мне попадался мануал к датчику, допускающему напряжение питания вольт до 30, и там прилагалась таблица "напряжение питания - токовые пороги".

Но с этим внутренним принципом работы MR120 без дополнительной схемы с NAMUR ничего не сделаешь, это да.

[VaBo]

Цитата

Сообщение от Kail

Мне попадался мануал к датчику, допускающему напряжение питания вольт до 30, и там прилагалась таблица "напряжение питания - токовые пороги".

Но с этим внутренним принципом работы MR120 без дополнительной схемы с NAMUR ничего не сделаешь, это да.

Если и вправду можно питать от повышенного, в чем я уверен (не обязательно 30 Вольт), то вас вполне спасет последовательный стабилитрон и резистор в "общий", лишнее напряжение отрежется, останется вполне чистый 0.

[VaBo]

Цитата

Сообщение от serg-el

Но для того что-бы развить необходимую силу тока, необходимо приложить достаточное напряжение...

Что вы такое говорите!!
Нужно приложить именно ток, чтобы он на участке входной цепи создал необходимое падение напряжения. Курица же завсегда первей яйца...

[Kail]

Цитата

Сообщение от VaBo

Если и вправду можно питать от повышенного, в чем я уверен (не обязательно 30 Вольт), то вас вполне спасет последовательный стабилитрон и резистор в "общий", лишнее напряжение отрежется, останется вполне чистый 0.

Не могли бы вы разъяснить/нарисовать? Я думал уже о стабилитроне, но не придумал ничего путного.

[VaBo]

Цитата

Сообщение от Kail

Не могли бы вы разъяснить/нарисовать? Я думал уже о стабилитроне, но не придумал ничего путного.

1. Запитайте датчик в выходом НАМУР от 24 Вольт и подсоедините в входу модуля. Параллельно входу прицепите резистор 5...10 КОм.
2. Сымитируйте (либо обеспечьте) на выходе датчика 0.
3. Померяйте напряжение, выдаваемое датчиком (на входе модуля), допустим это 6 Вольт
4. Сымитируйте 1, померяйте напряжение, допустим 16 вольт. Ставим последовательный стаб. 5V6 (перед резистором), имеем при 0 - 0,4, при 1 - 10,4 Вольт, профит.

PS: резистор не обязателен, но желателен...

[ATS]

Цитата

Сообщение от Kail

. Как я понял, датчики NAMUR предполагаются с резистивным поведением. Мне попадался мануал к датчику, допускающему напряжение питания вольт до 30, и там прилагалась таблица "напряжение питания - токовые пороги".

Что-то опять все сложно. Чаще всего в расходомерчиках применяется
простенькая схема из пары резисторов (вполне влезает в стандарты Намур)

По сравнению с обычным герконом позволяет обнаруживать обрыв и КЗ.

[Kail]

Цитата

Сообщение от VaBo

1. Запитайте датчик в выходом НАМУР от 24 Вольт и подсоедините в входу модуля. Параллельно входу прицепите резистор 5...10 КОм.
2. Сымитируйте (либо обеспечьте) на выходе датчика 0.
3. Померяйте напряжение, выдаваемое датчиком (на входе модуля), допустим это 6 Вольт
4. Сымитируйте 1, померяйте напряжение, допустим 16 вольт. Ставим последовательный стаб. 5V6 (перед резистором), имеем при 0 - 0,4, при 1 - 10,4 Вольт, профит.

PS: резистор не обязателен, но желателен...

Так?

Цитата

Сообщение от ATS

Что-то опять все сложно. Чаще всего в расходомерчиках применяется
простенькая схема из пары резисторов (вполне влезает в стандарты Намур)
Вложение 3141
По сравнению с обычным герконом позволяет обнаруживать обрыв и КЗ.

Спасибо, протестирую. Собирался сходить на объект с осциллографом и посмотреть.

[VaBo]

Не так. Стаб не там.

[Kail]

Цитата

Сообщение от VaBo

Не так. Стаб не там.

Ну так скажите, куда его

[ATS]

Ну примерно такой вариант.

R3 и R4 - иммитация выхода расходомера (ИТЕЛМА)
В простейшем варианте можно обойтись и без транзистора уменьшив R2 до 1.5-2К, но это менее экономично в плане потребления.
Такой вариант будет работать в диапазоне питания 10-24В

[serg-el]

Цитата

Сообщение от VaBo

Что вы такое говорите!!
Нужно приложить именно ток, чтобы он на участке входной цепи создал необходимое падение напряжения. Курица же завсегда первей яйца...

Отнюдь. С учётом токоограничительного резистора внутри модулей, надо приложить ко входу достаточное напряжение. При максимуме ( разрешенном в РЭ) приложенного напряжения, ток через оптрон не превысит максимально рекомендуемый.

[Kail]

Цитата

Сообщение от ATS

Ну примерно такой вариант.
Вложение 3143
R3 и R4 - иммитация выхода расходомера (ИТЕЛМА)
В простейшем варианте можно обойтись и без транзистора уменьшив R2 до 1.5-2К, но это менее экономично в плане потребления.
Такой вариант будет работать в диапазоне питания 10-24В

Спасибо большое за наводку и за схему.
Там действительно оказались дискретные пороги, а не волнообразные пульсации. Но их там 3.
Да, забыл написать про сам преобразователь, это OPTO OD 01, такой.
Мануал говорит, что порог в центре – 1,5 мА при стандартном включении – для контроля обратного тока воды.

Осциллограмма выглядит так:

Шумит, наверное, от наводок на линию, питал от 2 литиевых аккумуляторов через резистор 1 кОм.
Расчёт по средним значениям дал пороги в 1.8, 4.1 и 10 кОм.

Какую-то подобную схему, наверное, и придётся делать.
Я бы обошелся без R1 и U1 вообще, просто подобрав резистор под порог открытия транзистора. А между плюсом питания и транзистором – резистор на несколько сот Ом, от закорачивания.

А в вашей схеме транзистор, как мне кажется, транзистор pnp должен быть.

[ATS]

Цитата

Сообщение от Kail

Спасибо большое за наводку и за схему.
Там действительно оказались дискретные пороги, а не волнообразные пульсации. Но их там 3.
Да, забыл написать про сам преобразователь, это OPTO OD 01, такой.
Мануал говорит, что порог в центре – 1,5 мА при стандартном включении – для контроля обратного тока воды.

Семён Семеныч !!!
Надо было с того и начинать что это SENSUS.
А немчура они такие - если говорят источник тока, значит так оно и есть
И выход действительно с контролем реверса.

Цитата

Осциллограмма выглядит так:
Вложение 3145
Шумит, наверное, от наводок на линию, питал от 2 литиевых аккумуляторов через резистор 1 кОм.
Расчёт по средним значениям дал пороги в 1.8, 4.1 и 10 кОм.

Ну пороги по сопротивлению считать бессмысленно...
А вот очень аккуратный шум очень наложеный HART напоминает.
Заполнение не смотрели? Там не 1200 | 2400 Hz? Ну да бог с ним - отфильтровать можно.

Цитата

Какую-то подобную схему, наверное, и придётся делать.
Я бы обошелся без R1 и U1 вообще, просто подобрав резистор под порог открытия транзистора. А между плюсом питания и транзистором – резистор на несколько сот Ом, от закорачивания.

Ну я бы делал все же так. У TL-ки порог в 2.5V стабильный.

Цитата

А в вашей схеме транзистор, как мне кажется, транзистор pnp должен быть.

Нет NPN - он тут эмиттерным повторителем работает.

[ATS]

Такой вариант тоже имеет право на жизнь.


Протеус сказал...

[serg-el]

Здесь ещё инфа по данному типу датчиков. С указанием допустимых нагрузок и питания.

Вообще-то, с этого и надо было начинать.

[Kail]

Цитата

Сообщение от ATS

Надо было с того и начинать что это SENSUS.

Забыл, посыпаю пеплом голову...

Цитата

Сообщение от ATS

А вот очень аккуратный шум очень наложеный HART напоминает. Заполнение не смотрели?

HART – это такой хороший протокол у всякого дорогого оборудования? Тут modbus-карты, предполагаемые по проекту, не ставят...
По виду, шум как шум. Когда снова туда попаду – посмотрю.

Цитата

Сообщение от ATS

Такой вариант тоже имеет право на жизнь.
Вложение 3147
Протеус сказал...

Раз сын Посейдона говорит – можно верить, он, как пишут, предсказателем был.

Мне такой вариант тоже больше нравится, деталек меньше, можно не ехать за радиодеталями и собрать на коленке из имеющихся отечественных. Надеюсь, кондовый металлический стабилитрон КС168а тоже прокатит.

[Kail]

Цитата

Сообщение от serg-el

Здесь ещё инфа по данному типу датчиков. С указанием допустимых нагрузок и питания.

Спасибо. Будем надеяться, что немцы и японцы в этом вопросе не расходятся.
Хотя, встреть я этот документ, когда только столкнулся с этими датчиками, я не понял бы, что нужное – это внизу 4-й страницы.

[ATS]

Цитата

Сообщение от Kail

HART – это такой хороший протокол у всякого дорогого оборудования? Тут modbus-карты, предполагаемые по проекту, не ставят...
По виду, шум как шум. Когда снова туда попаду – посмотрю.

Про HART я думаю загнул - делать ему там нечего, да и датчик слейвом быть должен и молчать...

Цитата

Мне такой вариант тоже больше нравится, деталек меньше, можно не ехать за радиодеталями и собрать на коленке из имеющихся отечественных. Надеюсь, кондовый металлический стабилитрон КС168а тоже прокатит.

Ну без TL-ки тоже редко какой БП обходится.
Насчет 168-го не уверен - есть риск вывалиться за нижний предел питания.
Но можно к нему последовательно пару диодов добавить и получим около 8В. Возможно понадобится R2 уменьшить до 1-1.5K.

P.S. При удалении D3 и закорачивании R2 схемка применима в качестве пороговой для датчиков 4-20mA. Порог устанавливаем R1 (100-510 Ом)