Analoges Siganl 4-20mA / Sensor Signal am RP5 auslesen

    Hallo. Ich hoffe ich finde hier bei euch Hilfe. Ich bin neu in der Raspberry Welt und auch neu in der Elektrotechnik. Ich hoffe mir kann jemand helfen.

    Ich habe ein Projekt wo ich ein analoges Signal mit dem Raspberry Pi5 auslesen muss. Leider weis ich nicht so recht wie ich vorgehen soll.


    Ich habe mir mit IoBroker ein Programm erstellt, was den Vakuumwert in einem Bauteil einer Verpackungsmaschine prüfen soll. Dafür brauche ich nun den Sensorwert .

    Ich verwende einen WIKA A10 Vakuumsensor, der einen Stromwert von 4-20mA liefert.

    Ich habe mich bereits etwas eingelesen, jedoch bin ich mit der Masse an Informationen überfordert. Wie bekomme ich den Stromwert in den Raspberry?


    Ich habe bereits einen ADS1115 Analogwandler und ein Waveshare ESP3 USB Stick der wohl das Signal auswerten kann. Aber ich weiß leider gar nicht wie ich vorgehen soll. Ich bin absoluter Neuling und würde mich über eure Hilfe freuen. Was könnt ihr mir empfehlen? Wie soll ich vorgehen? Viele Grüße - Michael

  • Analoges Siganl 4-20mA / Sensor Signal am RP5 auslesen? Schau mal ob du hier fündig wirst!

    Moin wuddy88,

    erstmal: Herzlich Willkommen im Forum!

    Nun mal ernsthaft, warum willst du, als absoluter Neuling, so eine Aufgabe erledigen?

    73 de Bernd

    Ich habe KEINE Ahnung und davon GANZ VIEL!!
    Bei einer Lösung freue ich mich über ein ":thumbup:"
    Vielleicht trifft man sich in der RPi-Plauderecke.
    Linux ist zum Lernen da, je mehr man lernt um so besser versteht man es.

    Hallo Bernd. Danke für dein Willkommen. Ja das ist eine gute Frage. Ich versuche es zu erklären: Ich befinde mich derzeit in einer Weiterbildung zum Maschinenbautechniker im dritten Jahr. Das dritte Jahr beinhaltet eine Projektarbeit. Innerhalb von 6 Monaten arbeitet man ein Projekt aus. Man wendet sich als an eine Firma und fragt ob es nicht etwas gäbe, was die Firma gern mal ausgearbeitet hätte....

    Das habe ich ich gemacht - und eine Aufgabe bekommen die in meinen Augen sehr anspruchsvoll ist : Die Entwicklung eines Vakuumprüfstandes für Vakuumbeanspruchte Bauteile im Bereich Verpackungsmaschinen.

    Man soll etwas erfinden, was beurteilt ob ein Maschinenbauteil Vakuumdicht ist. Eine Maschine so zusagen...

    Die Maschine soll 2 Unterschiedliche Bauteil Kanäle prüfen, beurteilen ob diese dicht sind - und wie lange sie dicht bleiben . Hier ist die vorgabe : max 15mBar druckverlust in 10 Sekunden.


    Anschließend soll ein Prüfprotokoll erstellt werden, welches Artikelnummer, Bauteilnummer, Projektnummer, Name des Prüfers, Datum und Zeit, sowie tiefsten Vakuumwert und die Haltedauer enthält.


    Nach Erstellung des PDF Prüfdokuments soll es per Email an eine definierte Emailadresse gesendet werden undvon dort aus voll automatisiert an einen Microsoft Sharepoint und in ein MS Teams Team eingepflegt werden.


    Das ist wichtig für die Firma, denn so kann sie Ersatzteile in die Welt schicken die nachweislich geprüft sind.

    Leider bin ich weder Elektriker, noch Programmierer oder PC Experte. All das ist ziemlich neu für mich. Aber ich will das gerne schaffen. Daher meine Frage hier im Forum

    Ein recht anspruchsvolles Projekt, wenn Du dich kaum mit Elektronik bzw. der Programmierung auskennst. Wie ist denn die Auswahl auf diesen Sensor zustande gekommen, war es eine Vorgabe von der Firma? Gibt es einen speziellen Grund (z.B. Entfernung RPi zum Testobjekt o.ä.) warum man einen Sensor mit Stromschnittstelle gewählt hat? Ich frag nur weil man den Sensor auch mit einem analogen Spannungsausgang bekommen kann. Nutzt du den Sensor exklusiv für dein Projekt und gibt es Überlegungen zur regelmäßigen Kalibrierung des Sensors?

    Leite den Meßstrom durch einen Präzisionswiderstand, dann kanst Du über diesen eine Spannung messen. Ich würde aber vermuten, dass man evtl. für genaue Messergebnisse, eine Temperaturkompensation braucht. Falls Du keinen Plan zur Umsetzung hast, dann kauf dir doch einen Meßumformer von Stromschnittstelle auf I²C 3,3V bzw. USB.

    Moin,

    vielleicht hilft der Link weiter:

    raspberry industrial analog input 4-20mA, 0-10V, 39,95 €
    Raspberry Pi HAT mit 4 analogen Eingänge für industrie Sensoren Stromschleife 0 - 20mA oder 4 - 20mA Spannungsmessung 0 - 10 V 4 Digitale Eingänge direkt au
    shop.frappgmbh.de
    Quote

    Diese Erweiterungsplatine wurde speziell für Raspberry Pi entworfen, um analoge Messsignale auf Industrie Level auf dem Raspberry Pi zu verwerten.

    Ein Analogeingang verfügt über eine galvanisch getrennte Strommessung (0 - 20mAmp, 4-20mAmp).

    wuddy88 mit dem ads1115 bist du auf dem Richtigen weg. Mit einem Wiederstand wandelst du den Strom von 4-20mA in eine ihm proportionale Spannung um und tust diese dem ads1115 an einem Eingang als Messpannung zuführen. Diesen ads1115 verbindest mit einem i2c-bus und der Masse und 3,3V Versorgungsspannung mit dem RPI, und musst dort mit python oder anderem die Werte wieder auf den ursprünglich gemessenen Parameter "zurückrechnen". Natürlich ist die Stabilität der Versorgungsspannung eine Güte der Messung

    Edit: Die Kommunikation über i2c mit dem ads115 ist kein Hexenwerk, und auch für unerfahrene mit dem Datenblatt des ads1115 durchführbar. Aber verliere dich nicht in den Details des Protokolls, das nimmt dir das System mit einfachen Funktionen ab. Du musst nur wissen wie man Bytes sendet und was deren Bits in den Registern des ads1115 zu bedeuten haben. im Datenblatt erscheint das viel aber es sind nur ca 5 seiten die du richtig verstehen musst um den ad zu nutzen. Der rest ist alles nach schema ff in der Beschreibung der Register.
    Es wird nur etwas twickelig, die Versorgungsspannung des ads1115 muss beim Spannungsabfall am wiederstand berücksichtigt werden. Also sollten 20mA maximal 3,2V Spannungsabfall bringen damit man den ads1115 ohne Pegelwandler am RPi betreiben kann. Ohmsches Gesetzt, musst du aber selbst rechnen denn mir ists jetzt zu spät zum scharf denken:sleeping:
    Wenn an einem Eingang des ads1115 die Spannung der Versorgungsspannungs entspricht, gibt er 100% oder 0xFFFF auf dem i2c-Bus aus und 4mA bedeuten dann 0,64V am Eingang und bei 0V Drahtbruch, aber der Eingang "hängt" dann einfach in der "Luft" und zeigt irgendwas blos nicht 0V an;). Du kannst den ads1115 Verschieden konfigurieren auch mit differenziellen Eingängen, es lohnt schon einen Blick in das Datenblatt zu werfen. Ich Denke dort sind auch Schaltungen gezeichnet und beschrieben die deiner sehr nahe kommen. Und denke daran auch die Masse/Minuspol des 4-20mA Gebers mit der Masse des RPi und ads1115 zu verbinden sonst misst du Misst:) Mach dir eine Zeichnung der Schaltung, es tatsächlich wie in der Schule gelernt. HowTows über i2c-Bus mit RPi gibts glaub ich auch einige

    Edited 10 times, last by HiddenSound70841 (March 3, 2025 at 2:02 AM).

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!

Register Yourself Login