4～20mA电流变送器在工业控制中的应用

三线制4～20ma电路在设计上是由变送器端提供工作电源,为避免50/60hz的工频干扰,采用电流来传输信号。xtr调节器和现场的负载共用一个地接。方案设计需要考虑：

（1）电流环路中的接收器的数量;

（2）更多的接收器要求变送器拥有更高的工作电压;

（3）保证变送器所必需的工作电压,并应该有一定的余量。

ti提供的三线制的变送器应用方案如图3所示,图中xtr110是一个用于模拟信号传送的精密的电压-电流转换器,它可以将0～5v或0～10v的输入电压直接转换到4～20ma、0～20ma、5～25ma的输出信号。xtr110含有精密的电阻网络,以适应不同的输入输出要求。一个10v的电压参考可以用于驱动外部电路。

4～20ma的校正

传统的4～20ma校正,要求特殊的夹具固定,需要特别的激光或手动电阻器调整,而调整是相互影响的,需要一个测试、调整,再测试、再调整的过程,调整次数和范围有限。电子器件和传感器调整起来不够方便。

现代的数字化4～20ma校正,它允许电子器件和传感器在封装之后进行调整;可通过计算机计算出校正系数来简化数值调整;可以有无限的调整次数,并且有很好的分辨率和较宽的调整范围;调整过程中不存在相互影响;电子器件和传感器可以很方便地调整。

xtr108是ti提供的校正4～20ma的解决方法。它具有480 a的电流参考,它提供rtd的非线性校正,不需要外加可调电阻器。xtr108的特点有：
（1）具有传感器的线性化电路;

（2）数字校正。通过spi接口可以直接对xtr108设置,通过spi接口可直接编程eeprom;

（3）自动稳零的可编程增益的应用放大器的增益范围为6.26～400倍;

（4）rtd激励的可编程电流的分辨率为1.54 a;

（5）校正参数存储在外接的eeprom中;

（6）可编程的过量程和欠量程的输出。

此外,ti还提供一款桥路传感器的数字校正解决方案——pga309,它是专为压力桥路传感器设计的可编程模拟信号调节器。它模拟放大器传感信号并提供对色调电压和满度电压的数字校正,由于避免了手动调整而获得了长期的稳定性,并将输出电压信号转换成4～20ma的输出。