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智能4-20mA变送器设计(06-100)

—— 智能4-20mA变送器设计
作者:时间:2008-04-07来源:电子产品世界

  现代工业自动化应用(如PLC、工厂工艺控制、智能)都需要高性能、低功率器件。智能4—20mA电流模式数据传输是很多工业自动化应用优先选用技术,并为恶劣工厂环境中主计算机和智能之间的通讯建立了很好的标准。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/81282.htm

  数据传输采用4-20mA环

  在有噪声的工业控制环境中,几百米内传输低幅度、低频数据信号时,很好地建立了电流环路传输,电流环路传输优于电压模式的原因如下:
  
  ·对IR降不敏感,使电流环适合于长距离。相反,任何点的电压取决于线电阻和电容,因此,电压随缆线长度而变化。

  ·电流传输允许单条2线缆线在同一时间承载电源和信号,当供电处在远程位置的电子元件时,这是一个重要因数。

  ·电流环不需要精确或稳定的电源电压。

  ·便宜的2线双绞线缆线提供良好的抗扰性和较低的EMI灵敏度。

  ·它容易检测脱线传感器、断开的传输线和其他失效机构。

  智能4-20mA设计

  在2线4-20mA电流环中,为传感器提供的电流必须不超过4mA(其余14mA承载信号信息),所以机构变送器的元件必须是低功率。如图1所示,智能变送器有5个构建单元:ADC,微控制器或DSP,存储器(RAM),带任选集成放大器和基准的DAC,传感器或换能器。

  或控制器执行线性和传感器数据的其他功能,并执行与主系统的通信。变送器电压通常几毫伏到几伏范围,这取决于传感器类型(见表1),在传感器信号到达处理器之前,必须由高精度ADC进行数字化。选择具有片上低噪声可编程增益放大器(PGA)和良好失调、满标,漂移性能指标的高分辨率ADC,能保证传感器输入以最小噪声和漂移(由外部温度变化引起)精确变换到处理器。

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关键词: 微处理器 变送器 RTD

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