做4-20mA的朋友，用PWM方案做4-20mA，你们一般用多少HZ的频率？

motoedy · 发表于 2016-5-5 18:01:29

PWM调节做4-20mA的方案虽然不能和AD421这些专业芯片比，
但是成本低，精度也还能接受，所以应用应该非常广泛，
电路可能有多种，但是PWM程序这边的思想应该是差不多的，
这个帖子想讨论的是PWM的频率问题。

我们以前一直用的是30HZ左右的频率，也有不少同行也是用这个频率，
以前都是用国产的电流表或校验仪来调的，没什么问题，
但是，一用安捷伦的六位半来校的话，就会出现电流乱跳的情况，
我们分析估计是安捷伦的六位半采样率过高。
更改了PWM为50HZ，用安捷伦的六位半来调，电流妥妥的。

所以想问下各位做过4-20mA的朋友，你们用PWM转4-20mA，一般用多大的频率？
这里也就增加了20HZ，不知30HZ时，安捷伦的六位半的跳动是因为多采了什么信号？
望大家讨论讨论。。

motoedy · 发表于 2016-5-5 19:22:40

没有人遇到相同的问题么？

senjet · 发表于 2016-5-5 19:55:12

30Hz 50Hz这么低的頻率？

ilikemcu · 发表于 2016-5-5 20:20:58

这个跟你的输出响应，以及分辨率，纹波要求息息相关，不能一概而论，这哪是电工该有的基本要素？

最低我曾经用过大概250Hz，分辨率16位；最高现在25KHz，分辨率大概12-13位；不过目前大部分用的是2KHz，分辨率略低于16位。

redroof · 发表于 2016-5-5 20:45:39

最简单的做法是把你的台表的采样速度调慢一点。

redroof · 发表于 2016-5-5 20:59:27

不过你的30hz频率也有问题，高精度的表，采样时间都是跟电源周期相关的，所以在中国你应当用50或25的速度。30是美国用的，因为美国的市电是60hz

粗人 · 发表于 2016-5-5 21:03:37

mark一下备用

smartmeter · 发表于 2016-5-5 21:45:17

频太低了点

xzhiwei · 发表于 2016-5-5 22:19:04

10K。。。。

motoedy · 发表于 2016-5-5 22:29:52

redroof 发表于 2016-5-5 20:45
最简单的做法是把你的台表的采样速度调慢一点。

现在不是调台表的问题，
现在是现场遇到有和西门子的采集模块不匹配的问题，
就是环路里串电流表，无论是采集模块处还是我们表头这边，电流都非常稳定，
但是经过西门子的采集模块转出来的数字量就非常不稳定，
现场有其他厂家的两线制仪表，同样的线路和同样的采集模块，转出来的数字量就很稳定。

motoedy · 发表于 2016-5-5 22:32:28

senjet 发表于 2016-5-5 19:55
30Hz 50Hz这么低的頻率？

对的，因为定时器不够用，要照顾好多时间，这边能给4～20mA的也就只能这么大，再大了，分辨率又不够了。

motoedy · 发表于 2016-5-5 22:38:12

smartmeter 发表于 2016-5-5 21:45
频太低了点

么有办法，各方面因素导致只能做这么大的频率。

motoedy · 发表于 2016-5-5 22:40:52

redroof 发表于 2016-5-5 20:59
不过你的30hz频率也有问题，高精度的表，采样时间都是跟电源周期相关的，所以在中国你应当用50或25的速度。 ...

难道30hz时六位半跳，而改成50hz就正常是和市电的50hz有关？

linjpxt · 发表于 2016-5-5 22:48:17

Σ-Δ 的方式做，用120Mhz的输出

motoedy · 发表于 2016-5-5 22:58:43

linjpxt 发表于 2016-5-5 22:48
Σ-Δ 的方式做，用120Mhz的输出

这需要一个什么样的单片机才能输出120MHz？

skyxjh · 发表于 2016-5-5 23:07:12

这个频率一般用50Hz比较合适吧

Gost · 发表于 2016-5-5 23:27:20

1k频率

Gost · 发表于 2016-5-5 23:28:16

看一下电流波形什么都搞定了

登云钓月 · 发表于 2016-5-6 08:36:19

用的 1K 反正后面滤波成直流量的。

个人认为频率和后面的滤波电路参数匹配好就可以了。

smartmeter · 发表于 2016-5-6 08:39:15

linjpxt 发表于 2016-5-5 22:48
Σ-Δ 的方式做，用120Mhz的输出

120M，单片机能跑到多少M，开玩笑

redroof · 发表于 2016-5-6 09:07:42

motoedy 发表于 2016-5-5 22:40
难道30hz时六位半跳，而改成50hz就正常是和市电的50hz有关？

不然为什么台表的采样率要用NPLC做单位?
你看看34401的手册就知道了

你没做过小信号采集，所以不知道市电的干扰有多么强大

motoedy · 发表于 2016-5-6 09:08:58

redroof 发表于 2016-5-6 09:07
不然为什么台表的采样率要用NPLC做单位?
你看看34401的手册就知道了
你没做过小信号采集，所以不 ...

早上试了下25Hz的，效果也不行，好像只有50Hz的是妥妥的。。

redroof · 发表于 2016-5-6 09:09:27

motoedy 发表于 2016-5-5 22:29
现在不是调台表的问题，
现在是现场遇到有和西门子的采集模块不匹配的问题，
就是环路里串电流表，无论是 ...

西门子的采集模块也知道50Hz市电的厉害，惹不起躲得起

所有的高精度采集模块基本上都知道这一点，所以你也得知道。。。

redroof · 发表于 2016-5-6 09:12:28

motoedy 发表于 2016-5-6 09:08
早上试了下25Hz的，效果也不行，好像只有50Hz的是妥妥的。。

哦，你是信号源啊，你只能用50*x的刷新频率。
25的刷新频率别人用50采样率来采，只能对你半个周期积分，当然是不对的。
仪表都是用50/x的采样率，保证总是采到市电的整个周期。这样对你50*x的刷新频率也一定能采到整数周期

motoedy · 发表于 2016-5-6 09:19:14

redroof 发表于 2016-5-6 09:12
哦，你是信号源啊，你只能用50*x的刷新频率。
25的刷新频率别人用50采样率来采，只能对你半个周期积分， ...

那现在只能改成50Hz了，但是改下50Hz后分辨率低了，
那帮人又要纠结4mA为什么只能调到3.998或者4.002，而不能调到标准的4.000了。。

fenjinzhe · 发表于 2016-5-6 09:53:54

100hz左右

mtswz.213 · 发表于 2016-5-6 10:17:16

10Khz PWM，字数补贴！

Q男 · 发表于 2016-5-6 10:48:48

motoedy 发表于 2016-5-6 09:19
那现在只能改成50Hz了，但是改下50Hz后分辨率低了，
那帮人又要纠结4mA为什么只能调到3.998或者4.002，而 ...

你研发黑科技的？
差2微安而已，你要精度多高？？？

linjpxt · 发表于 2016-5-6 12:18:44

smartmeter 发表于 2016-5-6 08:39
120M，单片机能跑到多少M，开玩笑

Cpld 不是用单片机

snail_dongbin · 发表于 2016-5-6 12:30:39

30 -50HZ 这个太低了，需要用大的电容来滤波
之前做的一个电子离合器，用的是1Khz

motoedy · 发表于 2016-5-6 12:33:17

Q男发表于 2016-5-6 10:48
你研发黑科技的？
差2微安而已，你要精度多高？？？

关键是客户不这么认为，有的客户他就非要你调成4.000，你咋办？
而且这样的客户不止一个两个，你跟他解释等于对牛弹琴。。。

motoedy · 发表于 2016-5-6 12:35:42

linjpxt 发表于 2016-5-6 12:18
Cpld 不是用单片机

你确定是做两线制仪表？
都用上cpld了，为啥不直接上AD421这样的专门的芯片？
成本！成本！成本！走量的东西很在乎成本的。

fengyunyu · 发表于 2016-5-6 12:36:21

30 -50HZ这个有点不合常理

linjpxt · 发表于 2016-5-6 12:40:42

motoedy 发表于 2016-5-6 12:35
你确定是做两线制仪表？
都用上cpld了，为啥不直接上AD421这样的专门的芯片？
成本！成本！成本！走量的 ...

不是做仪表的,只是有用到模拟量输出,不想外加DAC,直接用CPLD来实现DA.

motoedy · 发表于 2016-5-6 12:49:10

Q男发表于 2016-5-6 10:48
你研发黑科技的？
差2微安而已，你要精度多高？？？

有那么一群客户，就喜欢看你的4mA是不是4.000，
在他们看来，只有是4.000的才是准的，才是精度高的，
温漂？转换后的误差？他不管，他就要你调成4.000，
不然就说你表不准，然后你的货款就等吧，然后老板就和我们吵……

motoedy · 发表于 2016-5-6 12:51:23

fengyunyu 发表于 2016-5-6 12:36
30 -50HZ这个有点不合常理

不合常理，但是行业里用这两个频率的很多，
而且不是用了一年两年，怎么也得十年八年了……

Q男 · 发表于 2016-5-6 13:54:32

motoedy 发表于 2016-5-6 12:33
关键是客户不这么认为，有的客户他就非要你调成4.000，你咋办？
而且这样的客户不止一个两个，你跟他解释 ...

你能够保证在工厂生产出来的4.000到了客户手里不会变成4.002？

motoedy · 发表于 2016-5-6 14:23:53

Q男发表于 2016-5-6 13:54
你能够保证在工厂生产出来的4.000到了客户手里不会变成4.002？

变了他可以调，至于现场调过之后准不准他不管，
到了现场，他会以他的标准来决定你的表准不准，
哪怕你是用六位半校准过，而他现场只是个几块钱的万用表，
但是他一定要调成4.000，这类客户就是这么任性。。。

475627406 · 发表于 2016-5-7 11:18:57

4-20ma是直流吧，难道不能用用示波器测一下？你多少频率跟别人无关，重要的是输出准确

motoedy · 发表于 2016-5-7 15:30:25

本帖最后由 motoedy 于 2016-5-7 16:20 编辑

475627406 发表于 2016-5-7 11:18
4-20ma是直流吧，难道不能用用示波器测一下？你多少频率跟别人无关，重要的是输出准确 ...

因为是电流，又没有土豪的电流探头，以前还真没弄示波器看过，刚才试了下。
在环路中串了一个250欧姆的电阻，示波器测电阻两端的电压。
分别测了PWM频率为32HZ和50HZ的直流、交流波形，只是软件更改，硬件未动。
交流对比：

直流对比：

这么说，一直是我的输出不够精准了？
这个32HZ的PWM方案是以前的老工程师留下来的，
用了十来年了，也没啥问题，就一直这么用着，而且好多同行也一直这么用着。

1ongquan · 发表于 2016-5-7 15:40:20

频率是根据分辨率，滤波电路，输出建立时间三个互相制约的因素，根据现有的物理条件限制，一般选取50Hz以内

如果系统输出分辨率是1mV到10,000mV，PWM计数器要从0到10000，输出波动要小于0.5mV

最差情况是方波时候，需要把交流成分从5V峰峰值，帅剪刀1mV，大约要60（?）分贝，根据这个估算RC滤波器的取值

RC的取值不是越大越好，需要考虑建立时间的因素，即从寄存器写入，到精确电压输出所需要的等待时间，因此不应该给RC滤波留过多的冗余

redroof · 发表于 2016-5-7 16:15:28

motoedy 发表于 2016-5-7 15:30
因为是电流，又没有土豪的电流探头，以前还真没弄示波器看过，刚才试了下。
在环路中串了一个250欧姆的电 ...

神奇了～
32Hz和50Hz刷新率，照理说纹波不至于差到哪里啊，

linbo411 · 发表于 2016-5-7 16:17:44

redroof 发表于 2016-5-7 16:15
神奇了～
32Hz和50Hz刷新率，照理说纹波不至于差到哪里啊，

这个是PWM的频率不是刷新率

motoedy · 发表于 2016-5-7 16:18:19

redroof 发表于 2016-5-7 16:15
神奇了～
32Hz和50Hz刷新率，照理说纹波不至于差到哪里啊，

但是就是这么神奇了。。
以前还真没测过。。

475627406 · 发表于 2016-5-7 20:26:58

一看波形，啥都明白了吧。滤波器对不同频率本身会有不同响应，调滤波器成你要的效果就行了。

njjh1718 · 发表于 2017-3-20 15:45:44

motoedy 发表于 2016-5-7 15:30
因为是电流，又没有土豪的电流探头，以前还真没弄示波器看过，刚才试了下。
在环路中串了一个250欧姆的电 ...

从这两幅图来比较，问题可以肯定不是只在于频率，正常用1K。

k2866 · 发表于 2017-3-20 16:55:56

一直用130hz，别问我为啥。后面滤波器搞好了啥频率都可以

marshallemon · 发表于 2017-3-20 19:36:24

能上高频尽量用高频，频率太低，分辨率要求高的话滤波体积会很大

szxszx · 发表于 2017-3-20 20:07:47

楼主的PWM应该是用定时器+IO口模拟出来的

xiaoergao · 发表于 2017-3-23 09:37:59

电容应该饱和了吧加大电容试试

做4-20mA的朋友，用PWM方案做4-20mA，你们一般用多少HZ的频率？

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