[问答]

HART的电流输入

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 作者：Derrick Hartmann，Michal Brychta HART(可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)协议允许在传统的模拟4 mA至20 mA电流环路内实现双向1.2 kHz/2.2 kHz FSK (频移键控)调制数字通信。这样可实现传感器/执行器的查询，并且能够在设备安装、监控和维护过程中表现出显著的优势。通过使用便携式辅助器件查询传感器/执行器，HART可为维护人员提供众多便利，但要完全实现HART带来的所有好处，必须将传感器/执行器连接至带支持HART的电流输入或输出的控制系统。本文将重点阐述支持HART的电流输入以及与向余量受限的4 mA至20 mA输入设计中添加HART功能相关的难题。 0
2019-7-19 07:22:28　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × wanqing192 该类别下有 6 个回答。邀请回答 zsjjx 该类别下有 5 个回答。邀请回答 xiezhe272 该类别下有 5 个回答。邀请回答 raylue 该类别下有 5 个回答。邀请回答 wyerwwr 该类别下有 5 个回答。邀请回答 ZQW发烧友该类别下有 4 个回答。邀请回答 60user160 该类别下有 4 个回答。邀请回答 mashiquan123 该类别下有 4 个回答。邀请回答 moxlanlan 该类别下有 4 个回答。邀请回答 tunkanxi8082 该类别下有 4 个回答。邀请回答红粉小Q猪该类别下有 4 个回答。邀请回答 ickey_feng 该类别下有 4 个回答。邀请回答报纸弟弟麦花该类别下有 4 个回答。邀请回答帅帅的欧尼酱该类别下有 4 个回答。邀请回答 dfgsgdg 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 4 个回答。邀请回答泰坦之心该类别下有 4 个回答。邀请回答 zhushanyu262 该类别下有 4 个回答。邀请回答 zweipcb 该类别下有 4 个回答。邀请回答 xujun621 该类别下有 4 个回答。邀请回答举报卞俱传相关推荐 • 支持HART的模拟输入的传统部署方法 988 • 什么是HART通信？HART通信的低功耗应用示例有哪些？ 2514 • AD5420和AD5700可以组合成hart调制解调模块，发出的是振幅为0.5mA的电流信号，接收的是什么信号呢？ 423 • 分享一种低成本HART发送器的设计方案 1062 • 菜鸟求问，如何将HART信号叠加在4~20mA的电流上？ 3761 • 请问AD5700威廉希尔官方网站设计在RTS脚与HART-OUT脚之间的开关有什么用 3333 • 请问AD5700D2Z评估版如何使它响应HART命令0？ 1425 • AD5700-1输出HART_OUT引脚输出波形不对 3230 • AD5421输出4mA电流偏差的问题怎么解决？ 393 • AD5700在RTS脚与HART-OUT脚之间的那个位置画了一个开关，请问这个开关是做何用的？ 310 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 我们先来看看HART FSK发送威廉希尔官方网站。图1显示了HART FSK发送威廉希尔官方网站的一种传统方案，对此威廉希尔官方网站进行讨论后我们将展示经过改进的威廉希尔官方网站设计，改进后的威廉希尔官方网站可节省空间和成本。图1. 传统HART FSK发送威廉希尔官方网站在图1中，Rsense用于将4 mA至20 mA信号转换为可由ADC读取的1 V至5 V信号。HART FSK发送威廉希尔官方网站可通过C1将±500 mV HART FSK信号交流耦合至4 mA至20 mA环路。这些信号要么为正弦波形，要么为梯形波形。HART调制解调器的输出端需要驱动能力足够强的冲器，因为Rsense的阻抗较低，而且电流环路电缆上的电容也可能很大。HART不发送信号时，缓冲器输出相对环路是低阻抗，这可能会危及4 mA至20 mA信号发送。为此，开关(SW1)与缓冲器输出串联使用，以在不发送时提供高阻抗。 SW1开启时，4 mA至20 mA环路可在1 V和5 V之间摆动。由于这种变化会交流耦合至SW1，开关的输入端最多可能有±4 V的电压。为此，开关可能需要±5 V或更大的双极性电源，还有一种替代方案是使用光电开关。三态缓冲器是另一种选择，但这种缓冲器可能需要双极性电源。还有一种选择是采用变压器隔离方式。考虑到HART的信号频率，可能需要音频变压器，但这可能体积较大，消耗大量的威廉希尔官方网站板空间。图2显示了经过改进的HART FSK发送威廉希尔官方网站设计，这种设计的好处是能够节省空间和成本。在此威廉希尔官方网站中，AD5700 HHART调制解调器的驱动能力足以将±500 mV FSK信号直接驱动至电流环路，无需使用外部缓冲器。图2. 经过改进的HART FSK发送威廉希尔官方网站

2019-7-19 16:11:01 评论举报凌云志

答案对人有帮助，有参考价值 0 调制解调器不发送信号时，AD5700的FSK输出会偏置到0.75 V，阻抗为70 kΩ。R2和R3提供了更强的0.75 V偏置，R2和R3的交流阻抗为1.7 kΩ。此1.7 kΩ阻抗和C1所形成的高通滤波器可确保最差情况的4 mA至20 mA输入信号，即25 Hz、200 Ω Rsense时为±16 mA，这会导致HART调制解调器FSK输出被驱动至0 V和1.5 V之间。这意味着，整个输入可使用电压低至1.62 V的单极性电源运行，HART调制解调器的最小供应电压为1.62 V。另一个考虑因素是输入阻抗，输入阻抗应大于230 Ω。为了确保足够大的输入阻抗，250 Ω输入电阻已分割为50 Ω和 200 Ω。交流输入阻抗为R1 + (Rsense \|\| R2 \|\| R3) 230 Ω。如果需要，可增大此阻抗，方法是增大0.75偏置电阻的值，即R2和R3。在FSK发送路径中额外添加50 Ω电阻将在一定程度上使FSK信号衰减，但电压仍然符合HART规范的要求。由于电流环路是压摆式，因此会有部分电流流经C1、R2和R3。当然，必须确保这不会显著影响4 mA至20 mA模拟信号。可将< 0.1%视为等同于7倍时间常数(τ)的可接受误差贡献。所以7τ = 7× R × C = 7 × (R2 \|\| R3) × C1 = 30 ms。4 mA至20 mA模拟信号发送限于25 Hz，对应于40 ms周期。此值大于7倍时间常数，这意味着附加电流测量误差将始终< 0.1%。此改进威廉希尔官方网站 (如图2所示)无需使用缓冲器、开关以及双极性电源。这三个因素可大幅节省传统HART FSK发送威廉希尔官方网站上的系统的空间和成本。 HART FSK输入的威廉希尔官方网站如图3所示。此威廉希尔官方网站提供一个带通滤波器，能够抑制低频模拟信号发送，并且不受更高频率的干扰影响。图示的滤波器专为AD5700定制，因不同的HART调制解调器而有所不同。此带通滤波器的一个特点是R1提供的150 kΩ输入阻抗，提高抗瞬态噪声干扰的能力。图3. HART FSK输入 4 mA至20 mA电流测量威廉希尔官方网站如图4所示。200 Ω精密Rsense电阻可将4 mA至20 mA信号转换为0.8 V至4 V信号，这些信号之后可由ADC转换。然后是可抑制HART FSK信号的双极低通滤波器R2、C1、R3、C2。接着可将此信号馈入ADC进行转换。图4. 电流测量威廉希尔官方网站本文描述的威廉希尔官方网站已经构建成功并且经过测试，可用作PLC/DCS四通道电压和电流输入的基准威廉希尔官方网站，同时还兼容HART (CN0364)。本文描述的威廉希尔官方网站完全能够在此威廉希尔官方网站板上实施，此外，威廉希尔官方网站板还可支持在四个输入通道之间多路复用HART。测试相关通道时，FSK发送开关可保持开启或关断状态，保持开启时，威廉希尔官方网站与图2中的威廉希尔官方网站完全相同。本参考设计的文档在www.analog.com/CN0364,上免费提供，同时还提供有硬件供您采购。本文已概述了如何在支持HART的模拟输入上实施硬件。除此之外，还展示了使用AD5700 HART调制解调器的改进版HART FSK发送威廉希尔官方网站。此改进威廉希尔官方网站无需使用任何外部缓冲器或开关，而且还能节省威廉希尔官方网站板空间和成本。此威廉希尔官方网站还无需使用双极性电源，这不仅能够节省空间和成本，而且还能降低电源复杂性。关于作者 Derrick Hartmann 是ADI公司工业自动化部的系统应用工程师，工作地点在麻萨诸塞州威明顿市。Derrick先前是ADI公司工业DAC产品系列的产品应用工程师。Derrick毕业于爱尔兰利默里克大学，获得电子工程学位。 Michal是一名高级应用工程师，负责工业自动化系统。他任职于ADI公司的工业和仪器仪表部门，工作地点在爱尔兰利默里克。 Michal先前是ADI公司Σ-Δ型转换器产品应用工程师，之前曾担任仪器仪表以及工业威廉希尔官方网站和系统设计工程师长达10年。 Michal拥有捷克共和国布尔诺技术大学电子工程硕士学位。来源：亚德诺半导体(ADI)

2019-7-19 16:11:07 评论举报徐凤