ఆప్ ఉపయోగించి 4-20 మా ప్రస్తుత లూప్ టెస్టర్

వాస్తవ ప్రపంచ పారామితులను యంత్రాల ద్వారా అర్థం చేసుకోగలిగే ఎలక్ట్రానిక్ సిగ్నల్స్‌గా మార్చడంలో సెన్సార్‌లు సహాయపడటం వలన ఏదైనా కొలత వ్యవస్థలో అంతర్భాగం. పారిశ్రామిక వాతావరణంలో, సాధారణంగా ఉపయోగించే సెన్సార్లు అనలాగ్ సెన్సార్ మరియు డిజిటల్ సెన్సార్లు. డిజిటల్ సెన్సార్లు USART, I2C, SPI వంటి 0 మరియు 1 యొక్క క్రింది ప్రోటోకాల్‌లతో కమ్యూనికేట్ చేస్తాయి మరియు అనలాగ్ సెన్సార్లు వేరియబుల్ కరెంట్ లేదా వేరియబుల్ వోల్టేజ్ ద్వారా కమ్యూనికేట్ చేయగలవు. మనలో చాలా మంది LDR, ఎంక్యూ గ్యాస్ సెన్సార్, ఫ్లెక్స్ సెన్సార్ మొదలైనవి ఈ అనలాగ్ వోల్టేజ్ సెన్సార్లు తో కడతారు వంటి వేరియబుల్ వోల్టేజ్ అందిస్తుంది సెన్సార్లు తెలిసిన ఉండాలి ప్రస్తుత కన్వర్టర్లు వోల్టేజ్ ఒక వేరియబుల్ ప్రస్తుత సెన్సార్ మారింది అనలాగ్ ప్రస్తుత లోకి అనలాగ్ వోల్టేజ్ మార్చేందుకు.

ఈ వేరియబుల్ కరెంట్ సెన్సార్ 4-20mA ప్రోటోకాల్‌ను అనుసరిస్తుంది, అంటే కొలిచిన విలువలు 0 అయినప్పుడు సెన్సార్ 4mA ను అవుట్పుట్ చేస్తుంది మరియు కొలిచిన విలువ గరిష్టంగా ఉన్నప్పుడు 20mA ను అవుట్పుట్ చేస్తుంది. సెన్సార్ 4mA కన్నా తక్కువ లేదా 20mA కన్నా ఎక్కువ ఏదైనా అవుట్పుట్ చేస్తే అది తప్పు స్థితిగా భావించవచ్చు. సెన్సార్ వక్రీకృత జత వైర్ల ద్వారా విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు శక్తి మరియు డేటా రెండింటినీ 2 వైర్ల ద్వారా మాత్రమే ప్రవహిస్తుంది. అత్యల్ప లేదా 'సున్నా' విలువ 4 ఎమ్ఏ. అవుట్పుట్ సున్నా లేదా 4 ఎమ్ఏ అయినప్పుడు, ఇది పరికరానికి శక్తినిచ్చే పరిస్థితి దీనికి కారణం. సిగ్నల్ కరెంట్‌గా ప్రసారం అయినందున, వైర్ నిరోధకత కారణంగా వోల్టేజ్ డ్రాప్ గురించి లేదా శబ్దం రోగనిరోధక శక్తి గురించి చింతించకుండా ఎక్కువ దూరానికి పంపవచ్చు.

పరిశ్రమలలో, సెన్సార్ యొక్క క్రమాంకనం ఒక సాధారణ ప్రక్రియ, మరియు వ్యవస్థను క్రమాంకనం చేయడానికి మరియు ట్రబుల్షూటింగ్ లోపం ఫలితాల కోసం, ప్రస్తుత లూప్ పరీక్ష జరుగుతుంది. ప్రస్తుత లూప్ పరీక్షలో, ఇది కమ్యూనికేషన్ లైన్‌లో విచ్ఛిన్నతను తనిఖీ చేసే ధృవీకరణ ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది ట్రాన్స్మిటర్ అవుట్పుట్ కరెంట్ను కూడా తనిఖీ చేస్తుంది. ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, మేము కొన్ని భాగాలను ఉపయోగించి ప్రాథమిక కరెంట్ లూప్ టెస్టర్‌ను సృష్టిస్తాము, ఇది పొటెన్షియోమీటర్‌ను తిప్పడం ద్వారా 4ma నుండి 20mA వరకు కరెంట్‌ను మాన్యువల్‌గా సర్దుబాటు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ సర్క్యూట్‌ను ప్రోగ్రామ్‌లను అనుకరించడానికి లేదా డీబగ్గింగ్ కోసం డమ్మీ సెన్సార్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.

భాగాలు అవసరాలు

1. PNP ట్రాన్సిస్టర్ (BC557 ఉపయోగించబడుతుంది)
2. Op-Amp (JRC4558 ఉపయోగించబడుతుంది)
3. 300 కె రెసిస్టర్
4. 1 కె రెసిస్టర్
5. 50 కె 10 టర్న్ పొటెన్షియోమీటర్.
6. 100 పిఎఫ్ 16 వి
7. 0.1uF 16V - 2pcs
8. 100R రెసిస్టర్ - సహనం 5%
9. ఒక LED (ఏదైనా రంగు)
10. 5 వి విద్యుత్ సరఫరా
11. బ్రెడ్‌బోర్డ్
12. హుక్అప్ వైర్
13. కరెంట్‌ను కొలవడానికి మల్టీమీటర్

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించిన ముఖ్యమైన భాగాలను పరిశీలిద్దాం. దిగువ చిత్రంలో, PNP ట్రాన్సిస్టర్, BC557 పిన్ అవుట్ చూపబడింది.

ఇది చాలా సాధారణమైన మూడు పిన్ పిఎన్‌పి ట్రాన్సిస్టర్‌లలో ఒకటి. BC557 అనేది NPN BC547 యొక్క ఒకేలాంటి జత. ఎడమ నుండి కుడికి పిన్స్ ఎమిటర్, బేస్ మరియు కలెక్టర్. ఇతర సమానమైన ట్రాన్సిస్టర్లు BC556, BC327, 2N3906 మొదలైనవి.

ఇక్కడ ఉపయోగించిన ఆప్-ఆంప్ (JRC4558) ఇతర రకాల ఆప్-ఆంప్స్‌లో ఉపయోగించిన అదే పిన్ రేఖాచిత్రాన్ని అనుసరిస్తుంది. పిన్ 1, పిన్ 2, పిన్ 3 సింగిల్ ఆప్-ఆంప్ కోసం మరియు పిన్ 5, 6, 7 ఇతర ఛానెల్ కోసం ఉపయోగించబడతాయి. ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం ఏదైనా ఛానెల్ ఉపయోగించవచ్చు. 8 వ పిన్ సానుకూల సరఫరా మూలం మరియు 4 వ పిన్ GND. JRC4558D Op-Amp ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం ఉపయోగిస్తారు, కానీ ఇతర op-ఆంప్స్ కూడా పని చేస్తుంది. వంటివి - TL072, LM258, LM358, మొదలైనవి.

పార్ట్ జాబితాలోని 5 వ భాగం, 50 కె 10 టర్న్ పొటెన్షియోమీటర్ బోర్న్స్ నుండి. పార్ట్ సంఖ్య 3590S-2-503L. అయితే, ఇది కొంచెం ఖరీదైన భాగం. ఈ ప్రయోజనం కోసం 10 టర్న్ పాట్ ఉత్తమమైనది, కాని ఇతర సాధారణ పొటెన్షియోమీటర్లు కూడా బాగా పనిచేశాయి. వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, సాధారణ పొటెన్షియోమీటర్‌తో రిజల్యూషన్ తక్కువగా ఉంటుంది, దీనివల్ల ప్రస్తుత మూలం యొక్క పెరుగుదల లేదా తగ్గింపు సున్నితంగా ఉండదు. ఈ ప్రాజెక్టులో, బోర్న్స్ పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించబడుతుంది. Bourns potentiometer యొక్క pinouts ప్రామాణిక potentiometer pinouts తో పోలిస్తే అయోమయాన్ని ఒక బిట్ ఉంది. దిగువ చిత్రంలో, ఎడమ నుండి మొదటి పిన్ వైపర్ పిన్. ఏదైనా అనువర్తనంలో ఈ పొటెన్షియోమీటర్‌ను కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు జాగ్రత్తగా ఉండాలి.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

4-20mA ప్రస్తుత లూప్ టెస్టర్ కోసం పూర్తి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

సర్క్యూట్ చాలా సులభం అని మీరు చూడగలిగినట్లుగా, ఇది ట్రాన్సిస్టర్‌ను నడిపించే ఆప్-ఆంప్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ట్రాన్సిస్టర్ నుండి అవుట్పుట్ కరెంట్ ఒక LED కి ఇవ్వబడుతుంది, ఈ అవుట్పుట్ కరెంట్ పొటెన్షియోమీటర్‌ను మార్చడం ద్వారా 0mA నుండి 20mA వరకు మారుతూ ఉంటుంది మరియు పైన చూపిన విధంగా కనెక్ట్ చేయబడిన అమ్మీటర్ ద్వారా కొలవవచ్చు.

ఇక్కడ ఉన్న Op-amp ప్రతికూల అభిప్రాయంతో ప్రస్తుత మూలంగా పని చేయడానికి రూపొందించబడింది. ఇన్పుట్ వేరియబుల్ వోల్టేజ్ పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించి Op-Amp యొక్క నాన్-ఇన్వర్టింగ్ పిన్‌కు ఇవ్వబడుతుంది. ఆప్-ఆంప్ యొక్క విలోమ పిన్‌కు అనుసంధానించబడిన రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా గరిష్ట అవుట్‌పుట్ కరెంట్ (ఈ సందర్భంలో 20 ఎంఏ) సెట్ చేయబడుతుంది. ఇప్పుడు కుండ నుండి నాన్-ఇన్వర్టింగ్ పిన్‌కు అందించిన వోల్టేజ్ ఆధారంగా, ఆప్-ఆంప్ ట్రాన్సిస్టర్‌ను ఎల్‌ఈడీ ద్వారా స్థిరమైన విద్యుత్తును సోర్స్ చేయడానికి బయాస్ చేస్తుంది. ప్రస్తుత మూలంగా పనిచేసే లోడ్ నిరోధక విలువతో సంబంధం లేకుండా ఈ స్థిరమైన ప్రవాహం నిర్వహించబడుతుంది. ఈ రకమైన యాంప్లిఫైయర్‌ను ట్రాన్స్‌కండక్టెన్స్ యాంప్లిఫైయర్ అంటారు. సర్క్యూట్ సులభం మరియు క్రింద చూపిన విధంగా బ్రెడ్‌బోర్డ్‌లో సులభంగా నిర్మించవచ్చు.

4-20 ఎంఏ కరెంట్ లూప్ టెస్టర్ యొక్క పని

ఇక్కడ ఎల్‌ఈడీ లోడ్‌గా పనిచేస్తుంది మరియు ప్రస్తుత లూప్ సర్క్యూట్ లోడ్‌కు అవసరమైన కరెంట్‌ను అందిస్తోంది. లోడ్ కరెంట్ BC557 చేత నేరుగా ఆప్-ఆంప్ 4558 ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. యాంప్లిఫైయర్ యొక్క సానుకూల ఇన్పుట్లో, పొటెన్షియోమీటర్ ద్వారా రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ అందించబడుతుంది. రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మీద ఆధారపడి, op-amp ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క స్థావరానికి బయాస్ కరెంట్‌ను అందిస్తుంది. రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మరియు యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ను పరిమితం చేయడానికి అదనపు సిరీస్ రెసిస్టర్ పొటెన్షియోమీటర్ అంతటా జోడించబడుతుంది, తద్వారా 0mA యొక్క సరిహద్దును 20mA కు సృష్టిస్తుంది. ఈ నిరోధక విలువను మార్చడం కనిష్టాన్ని గరిష్ట ప్రస్తుత అవుట్పుట్ సరిహద్దుకు మారుస్తుంది.

సర్క్యూట్ యొక్క పరీక్ష

సర్క్యూట్ నిర్మించిన తర్వాత, నియంత్రిత 5V సోర్స్ ఉపయోగించి దాన్ని శక్తివంతం చేయండి. క్రింద చూపిన విధంగా సర్క్యూట్‌కు శక్తినివ్వడానికి మేము ఇంతకుముందు నిర్మించిన మాదిరిగానే బ్రెడ్‌బోర్డ్ విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగించాను.

గమనిక: 300 కె రెసిస్టర్ కోసం, సిరీస్ 100 కె మరియు 200 కెలలో రెండు రెసిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి.

సర్క్యూట్‌ను పరీక్షించడానికి నేను యాంప్-మోడ్‌లో మల్టీమీటర్‌ను ఉపయోగించాను మరియు సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపిన అమ్మీటర్ స్థానంలో దాని ప్రోబ్స్‌ను కనెక్ట్ చేసాను. మీరు మల్టీమీటర్లతో కొత్తగా ఉంటే మీరు ఈ మల్టీమీటర్ వినియోగ మార్గదర్శిని తనిఖీ చేయవచ్చు. నేను పొటెన్షియోమీటర్‌ను మారుస్తున్నప్పుడు మల్టీమీటర్‌లోని ప్రస్తుత విలువ 4mA నుండి 20mA వరకు మారుతూ ఉంటుంది. పూర్తి పని వీడియో ఈ క్రింద చూడవచ్చు.

ప్రస్తుత లూప్ టెస్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క అనువర్తనాలు

4-20mA ప్రస్తుత లూప్ టెస్టర్ యొక్క ప్రధాన అనువర్తనం 4-20 mA ప్రోటోకాల్‌ను స్వీకరించే PLC యంత్రాలను పరీక్షించడం లేదా క్రమాంకనం చేయడం మరియు దానిపై ఆధారపడి డేటాను అందించడం. అందువల్ల, తప్పు క్రమాంకనం ఫలితంగా PLC గ్రహించిన లోపం విలువ. క్రమాంకనం మాత్రమే కాదు, ప్రస్తుత లూప్ విచ్ఛిన్నతను తనిఖీ చేయడానికి ఇది అనుకూలమైన ప్రక్రియ.

పారిశ్రామిక ఆటోమేషన్ మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థలో 4-20 ఎంఏ ప్రస్తుత లూప్ యొక్క అనువర్తనం భారీ పరిధిని కలిగి ఉంది. నీటి ప్రవాహం, వాల్వ్ స్థానం, చమురు ఉత్పత్తి మరియు ఉత్పత్తి ప్రక్రియకు అవసరమైన అనుబంధ సెన్సార్లు వంటివి 4-20 mA కమ్యూనికేషన్ లైన్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. డీబగ్గింగ్ మరియు తప్పు పరిస్థితిని కనుగొనడం పరిశ్రమలో సమయం మరియు డబ్బు ఆదా చేయడానికి కీలకమైన పని. సెన్సార్ సంబంధిత సమస్యలను పరిష్కరించడానికి ఖచ్చితమైన 4-20 mA ప్రస్తుత లూప్ టెస్టర్ ఒక ముఖ్యమైన సాధనం.

4-20mA ప్రస్తుత లూప్ టెస్టర్ యొక్క పరిమితులు

సర్క్యూట్కు కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి. పారిశ్రామిక వాతావరణం ప్రయోగశాల ఆధారిత వాతావరణం కంటే చాలా కఠినమైనది. అందువల్ల, సర్క్యూట్ షార్ట్ సర్క్యూట్ రక్షణ మరియు పారిశ్రామిక పరిసరాలలో ఉపయోగించడానికి అనువైన అన్ని ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్లలో ఉప్పెన రక్షణ వంటి వివిధ రక్షణ సర్క్యూట్లను కలిగి ఉండాలి.