Токовый шунт в унифицированный сигнал

Сообщение **Serex** » 27 июн 2018, 19:54

Добрый день.

Подскажите не очень дорогой прибор, чтобы измерять напряжения 0-100мВ снимаемое с токоизмерительного шунта и преобразовывать его в унифицированный токовый сигнал 0-10В / 4-20мА.
Общая задача - это измерение мощности в шине постоянного тока на 3000А 55V. Всего 2 пары шин, каждая пара работает на свои нагреватели. Т.е. измерить надо 2 мощности, по одной в каждой паре. В одну из шин в паре встроен шунт 3000А/100мВ. Напряжение вроде измерить не проблема - есть устройства на рынке, а вот для измерения 100мВ оказалось сложно найти что-то подходящее.

Нашел такую замечательную штуку MT4Y-DV-43 . Измеряет диапазоны 0-250мВ либо 0-100В но цена за один канал 7000 руб. получается. В идеале бы что-то 4 канальное.

Да вроде не было никогда с этим проблемы. Вы б хоть класс точности озвучили...
Ну если просто так:
Первое что приходит в голову - классика жанра, Е856, но Вам не подойдут, они на 75мВ рассчитаны. Да и громоздкие изрядно.
Второе - упомянутый мной в соседней теме про раздвоение сигнала, Элемеровский ИПМ. Только в простом одноканальном варианте ИПМ0399/М0. Этот по характеристикам и размерам подходит полностью. Единственное - давно с ними не сталкивался, однозначно рекомендовать не могу. Не потому что плохие, а потому что не знаю какие сейчас.
Третье - Rosemount 3144Р, но они в корпусах для поля, как у Метрановских датчиков давления, не совсем Ваш случай.
Четвертое - PhoenixContact MINI MCR-SL-SHUNT-... - хорош всем, но дороже.
Можно еще в гугле спросить "нормирующий (или измерительный) преобразователь постояного тока". Не очень много, но должно найтись, хотя все на цифру переходят.
Ну а по цене - 100..150 американьских рублей будет средняя по больнице. Искать сильно дешевле - уже приобретать потенциальную проблему. Особенности схемотехники - гальваноразвязка аналоговая никогда дешевая не была.

Сообщение **ASUTP_PLC** » 28 июн 2018, 05:06

Измерять то можно. Куда засылать потом? У Сименса в линейке входных модулей, есть модули нормируемые преобразователи, широкий диапазон поддерживали. Что-то типа 250 мВ было. Когда была схожая задача, сигнал с датчика был 0...5 мА, обычный модуль на 20мА с пределом, с другим пределом преобразования. И все работало.

Сообщение **Serex** » 28 июн 2018, 06:50

ИПМ0399/М0 - вроде подходит, но от фразы "конфигурация с компьютера" мне расхотелось его брать. Да и цены в интернете на него сложно найти.
Феникс он везде молодец. Нет наверное функционала, на который у него не было бы устройства :) Но дорогие товарищи.
А если я сделаю для одной печи и это заработает, то там нужно будет еще 10-15 печей так переоборудовать.

Отправлено спустя 4 минуты 20 секунд:

ASUTP_PLC писал(а): ↑28 июн 2018, 05:06 У Сименса в линейке входных модулей, есть модули нормируемые преобразователи, широкий диапазон поддерживали. Что-то типа 250 мВ было.

В баню сименс - дорогой он стал. Овен планирую поставить. Там алгоритму то - плюнул и растер. Мне нужно

Serex писал(а): ↑28 июн 2018, 06:54 ИПМ0399/М0 - вроде подходит, но от фразы "конфигурация с компьютера" мне расхотелось его брать. Да и цены в интернете на него сложно найти.

Просто позвонить им и спросить, узнав заодно, сколько будет стоить на все 10-15 печей. По ходу еще и спросить про возможность заводского конфигурирования под ваши нужды. Конфигурация, вообще, не так страшна, как кажется. Проблема будет только с 232 портом, честно, не помню подключается ли он к обычному порту, или фирменный преобразователь нужен с развязкой. Помню, что у меня такой преобразователь был. А дальше - ПО на сайте, под крышкой устройства - разъем DB-9, а параметров у него минимум. Сейчас, судя по сайту, появился и вариант с HART.
Я бы лично феникс поставил, но тут кто платит, тот и заказывает...

Сообщение **Jackson** » 28 июн 2018, 17:02

https://dvk-electro.ru/02measure/uni.html

Но это дороже 7 т.р. за канал.

ASUTP_PLC писал(а): ↑28 июн 2018, 05:06 Что-то типа 250 мВ было. Когда была схожая задача, сигнал с датчика был 0...5 мА, обычный модуль на 20мА с пределом, с другим пределом преобразования. И все работало.

Там рядом 3000 ампер текут. Наводки могут повлиять на эту схему.

Сообщение **ASUTP_PLC** » 28 июн 2018, 17:43

Serex писал(а): ↑28 июн 2018, 06:54 ИПМ0399/М0 - вроде подходит, но от фразы "конфигурация с компьютера" мне расхотелось его брать. Да и цены в интернете на него сложно найти.
Феникс он везде молодец. Нет наверное функционала, на который у него не было бы устройства :) Но дорогие товарищи.
А если я сделаю для одной печи и это заработает, то там нужно будет еще 10-15 печей так переоборудовать.

Отправлено спустя 4 минуты 20 секунд:
ASUTP_PLC писал(а): ↑28 июн 2018, 05:06 У Сименса в линейке входных модулей, есть модули нормируемые преобразователи, широкий диапазон поддерживали. Что-то типа 250 мВ было.
В баню сименс - дорогой он стал. Овен планирую поставить. Там алгоритму то - плюнул и растер. Мне нужно

У меня до сих пор где-то валяется... символ дорогих технологий, модуль от Сименса. 331-1KF00-0AB0. Диапазон +-50мВ. Второй вот только такой не куплю... дорого...

Сообщение **Serex** » 28 июн 2018, 22:28

TEB писал(а): ↑28 июн 2018, 17:02 https://dvk-electro.ru/02measure/uni.html

Но это дороже 7 т.р. за канал.

Успел я посмотреть и его. Но толи руководство на него не так читаю, то ли там нет подходящего диапазона. Ближайшие к 100мВ - это 0...1В и 0...60мВ.

Сообщение **Ryzhij** » 29 июн 2018, 02:03

НПСИ-ТП от КонтрАвт смотрели?
http://www.contravt.ru/

Сообщение **mazytus** » 29 июн 2018, 06:07

ИПМ0399/М0 - хорошая вещь, пользовался на предыдущей работе. Для них нужен 24 В блок питания или вход с питанием у контроллера. При заказе просто надо указывать кабель и МИГР-01. Насчет цены - просто позвоните в представительство.

У них есть еще вариант ЭЛЕМЕР-EL-4019 - 8 аналоговых входов до -10 - 0 - +10 В. Выход - Modbus RTU.

Сообщение **Serex** » 29 июн 2018, 06:44

Нашел еще один от компании АКОН, зашел к ним случайно. Странно, что не гуглятся их модули почти.
WAD-A-MAX

Отправлено спустя 3 минуты 49 секунд:

Ryzhij писал(а): ↑29 июн 2018, 02:03 НПСИ-ТП от КонтрАвт смотрели?

Конкретно эта модель заточена под термопары, а диапазон напряжения у нее максимальный 0...75мВ, что недостаточно.

Отправлено спустя 1 минуту 57 секунд:

mazytus писал(а): ↑29 июн 2018, 06:07 При заказе просто надо указывать кабель и МИГР-01

Вот это и пугает ))

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 07:51

Serex писал(а): ↑28 июн 2018, 22:28 Успел я посмотреть и его. Но толи руководство на него не так читаю, то ли там нет подходящего диапазона. Ближайшие к 100мВ - это 0...1В и 0...60мВ.

Стандартные измерительные шунты - это 60 мВ, 75 мВ или 150 мВ. 60 мВ сразу есть в таблице. Там показано что специальный диапазон - от 60мВ до 400В - в этих пределах всё что угодно, в т.ч. и Ваши 100мВ. Кстати, что это за шунт такой нестандартный?

Сообщение **Ryzhij** » 29 июн 2018, 07:53

Serex писал(а): ↑29 июн 2018, 06:50 Конкретно эта модель заточена под термопары, а диапазон напряжения у нее максимальный 0...75мВ, что недостаточно.

Видимо, мы с Вами разные документы читаем ;)
Меньше - не больше. Как раз чтобы делитель и защиту от перенапряжений при к.з. поставить.

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 08:10

Ryzhij писал(а): ↑29 июн 2018, 07:53 Видимо, мы с Вами разные документы читаем ;)

Однозначно!

Вот что я читаю:

Serex писал(а): ↑27 июн 2018, 19:54 Подскажите не очень дорогой прибор, чтобы измерять напряжения 0-100мВ снимаемое с токоизмерительного шунта и преобразовывать его в унифицированный токовый сигнал 0-10В / 4-20мА.

Потом я читаю тот документ на который сам и сослался.
Откуда температурные датчики, когда в исходном вопросе - токоизмерительный шунт? Я что-то пропустил? Понятно что датчики близкие по диапазону. Но не одно и то же всё-таки: в силовой цепи ток измерять или температуру

Секунду... Я тут про гальваноразвязку не зря упоминал. Термопара - это изолированный сам по себе источник ЭДС. А шунт - это падение в силовой цепи. Если на термопару копеечный операционник приемлем, то на главные цепи надо внимательно смотреть всю схемотехнику. Надеюсm, ни у кого нет желания включить контроллер параллельно шунту в 4000А?
Ну и плюс еще компенсация нелинейности термопар, но это уже мелочи.

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 09:56

Никита писал(а): ↑29 июн 2018, 09:00 Секунду... Я тут про гальваноразвязку не зря упоминал.

Вот и я про то же.

Сообщение **VaBo** » 29 июн 2018, 10:06

Никита писал(а): ↑29 июн 2018, 09:00 Секунду... Я тут про гальваноразвязку не зря упоминал

НСПИ-ТП - одноканальный преобразователь, гальваноразвязка 250 постоянно и 1500 импульсно присутствует

Никита писал(а): ↑29 июн 2018, 09:00 Ну и плюс еще компенсация нелинейности термопар, но это уже мелочи

Это не мелочи, но там есть и просто линейная характеристика

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 10:20

VaBo писал(а): ↑29 июн 2018, 10:06 НСПИ-ТП - одноканальный преобразователь, гальваноразвязка присутствует

1500 В. А для силовых цепей постоянного тока может потребоваться 1650.

VaBo писал(а): ↑29 июн 2018, 10:06 Это не мелочи, но там есть и просто линейная характеристика

Но 75 мВ вместо необходимых ста.

Какое-то странное желание настойчиво предложить своё решение, даже если оно не годится по первому же входному условию. Неужели нет на рынке других преобразователей из милливольт в нормированные сигналы?

Отправлено спустя 2 минуты 55 секунд:

Ryzhij писал(а): ↑29 июн 2018, 07:53 Меньше - не больше. Как раз чтобы делитель и защиту от перенапряжений при к.з. поставить.

Зачем??? Почему просто не взять преобразователь с требуемым входным диапазоном? Откуда с шунта перенапряжение?

Сообщение **VaBo** » 29 июн 2018, 10:28

TEB писал(а): ↑29 июн 2018, 10:23 1500 В. А для силовых цепей постоянного тока может потребоваться 1650.

Так топикстартер ясно же написал - 55 В

TEB писал(а): ↑29 июн 2018, 10:23 Какое-то странное желание настойчиво предложить своё решение

Своё?

Сообщение **Ryzhij** » 29 июн 2018, 10:30

TEB писал(а): ↑29 июн 2018, 10:23 Зачем??? Почему просто не взять преобразователь с требуемым входным диапазоном? Откуда с шунта перенапряжение?

Ваш покорный слуга тоже так думал, разрабатывая однажды стенд выходного контроля...
Когда вместо нагрузки к.з., то ВСЁ (ну, почти всё) НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ выделяется на шунте.
По-любому, там уже не милливольты будут пока защита не сработает )))

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 10:50

VaBo писал(а): ↑29 июн 2018, 10:28 Так топикстартер ясно же написал - 55 В

Это номинальное напряжение силовой цепи. А испытательное? И какого рода тока? 1500В переменное и 1500В постоянное напряжяние для гальванической развязки - не одно и то же.

VaBo писал(а): ↑29 июн 2018, 10:28Своё?

Предложенное собой.

Ryzhij писал(а): ↑29 июн 2018, 10:30 Ваш покорный слуга тоже так думал, разрабатывая однажды стенд выходного контроля...
Когда вместо нагрузки к.з., то ВСЁ (ну, почти всё) НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ выделяется на шунте.

Это в условиях частного стенда из-за слабенького блока питания. В силовых цепях постоянного тока на шунте выделится только напряжение, пропорциональное току КЗ. Опыт получен при постройке систем питания постоянного тока на сотни и тысячи ампер.

Разве что надо проверить что преобразователь имеет такую перегрузочную способность. Защиту пришлось делать только один раз - когда при номинальном токе в цепи 4000 ампер нужно было обеспечить точное измерение в диапазоне 0...50 ампер (хотя по философии системы работоспособность оборудования после потребления полного тока на том объекте уже никого не интересовала, так что можно было и не делать).

Токи КЗ в цепях постоянного тока как правило небольшие - 2-4 номинала если есть батареи или генераторы, а если нет то и того меньше, объясняется характеристиками самих источников.

Сообщение **Ryzhij** » 29 июн 2018, 11:05

TEB писал(а): ↑29 июн 2018, 10:50 Это в условиях частного стенда из-за слабенького блока питания.

Что-то я не уловил причинно-следственной связи...
Как только на входе операционника появляется напряжение, превышающее напряжение питания самого операционника, так в гости заглядывает северный пушной зверёк.
При чём тут качество БП?

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 11:38

Ryzhij писал(а): ↑29 июн 2018, 11:05 Как только на входе операционника появляется напряжение, превышающее напряжение питания самого операционника, так в гости заглядывает северный пушной зверёк.

Измерительный преобразователь состоит не только из одного операционника, перегрузочную способность обеспечивает вся схема обвязки. В одних ИП она есть, в других её нет - отсюда разница в качестве и цене ИП.

Ryzhij писал(а): ↑29 июн 2018, 11:05 При чём тут качество БП?

Притом что в стендовом БП есть режим токоограничения, когда при КЗ шунт превратится в единственную нагрузку в цепи - на нём действительно выделится всё напряжение, которое выдаст БП (минус падение в проводах), сколько - зависит от БП. Бывают такие БП которые будут независимо от токоограничения держать стабильное напряжение - это и есть описанный Вами случай. Такое умеют только слаботочные стендовые БП.
В промышленных питающих выпрямителях и стабилизаторах так не бывает, там токоограничение работает как раз за счёт снижения напряжения, при КЗ оно будет равно нулю плюс падение в проводах, и есть ещё и защита, просто отключающая выход. А в аккумуляторах и генераторах постоянного тока ничего подобного нет. Вот такая связь.

Сообщение **Ryzhij** » 29 июн 2018, 12:23

TEB писал(а): ↑29 июн 2018, 11:38 А в аккумуляторах и генераторах постоянного тока ничего подобного нет. Вот такая связь.

Таки да, поскольку испытывались блоки управления клапанами газобаллонной автомобильной аппаратуры, то источник питания испытуемого блока имел весьма схожие характеристики с аккумулятором автомобиля.

Сообщение **Jackson** » 29 июн 2018, 17:10

Всё равно не очень актуально, поскольку сопротивление шунта соизмеримо с сопротивлением проводов и цепей главного тока. Шунт 100 мВ на 3000 ампер имеет сопротивление 0,00003 Ом.