先進(jìn)的智能變送器是工業(yè)過(guò)程控制技術(shù)發(fā)展的需要,也是工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)高精度控制的必需,具有很好的市場(chǎng)前景。現(xiàn)場(chǎng)總線是目前國(guó)際上過(guò)程控制領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn),通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線,數(shù)字通信技術(shù)可以延伸到現(xiàn)場(chǎng)儀表,給控制體系帶來(lái)一場(chǎng)革命。HART協(xié)議作為一個(gè)開放性的協(xié)議,現(xiàn)已成為智能儀表的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在,國(guó)際及國(guó)內(nèi)使用的智能變送器基本是帶有HART通信功能的智能變送器(簡(jiǎn)稱為“HF智能變送器”),是一種將標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)(4~20 mA)與數(shù)字信號(hào)技術(shù)結(jié)合在一起用于傳送過(guò)程參數(shù)的變送器。傳統(tǒng)變送器傳輸傳感器數(shù)據(jù)的同時(shí),不能傳輸控制信號(hào)與診斷信號(hào)。同時(shí)為了滿足智能現(xiàn)場(chǎng)通信器對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)處理的需要,在HART智能現(xiàn)場(chǎng)通信器軟件總體設(shè)計(jì)中采用實(shí)時(shí)嵌入式控制系統(tǒng)。為此,筆者設(shè)計(jì)了一種基于MAXQ2000嵌入式微處理器的增強(qiáng)型智能變送器,采用HART協(xié)議進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制解調(diào),所提供的通信通道在傳輸傳感器數(shù)據(jù)的同時(shí),還可傳輸控制和診斷信號(hào)。
如圖所示為由ISO102與OPA27構(gòu)成的測(cè)量500VDV直流電機(jī)電流的電路。電路在+500V直流電壓源與直流電機(jī)之間串聯(lián)一個(gè)取樣電阻,檢測(cè)取樣電阻上的電壓降以檢測(cè)電機(jī)電流變化,這個(gè)取樣電壓輸入到運(yùn)放OPA27放大,再由IS0102隔
如圖所示為極寬帶大電流緩沖器電路。該電路為能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬350~460MHz的大電流緩沖器。電路中采用了寬帶跨導(dǎo)運(yùn)放OPA606,當(dāng)輸出電壓為±10V時(shí),其輸出電流可達(dá)±10mA(典型值),短路電流為±20mA(典型值)。 function
如圖所示,該電路由芯片內(nèi)部的兩個(gè)電流源IREF1和IREF2(10腳和11腳)向電橋提供2mA激勵(lì)電流,每個(gè)電流源分別輸出1mA激勵(lì)電流。 function resizeImage(evt,obj){ newX=evt.x; newY=evt.y; obj.width=newX; obj.
如圖所示,XTR101由15V單電源供電,利用芯片內(nèi)部電流源輸出,OPA21接成射極跟隨器將電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。由于芯片內(nèi)部電流源精密度很高,因此OPA21的輸出電壓可以作為基準(zhǔn)電壓VREF輸出,內(nèi)部電流源輸出電流為1mA,所
XTR105是具有兩個(gè)精密電流源的4~20m.A電流信號(hào)兩線變送器。在單片集成電路上,它提供了完整的RTD溫度傳感器、電橋激勵(lì)、儀器放大器和電流輸出電路。通用線性化電路對(duì)RTD提供兩級(jí)修正,可實(shí)現(xiàn)典型的40:1線性化改
XTR106是用于電橋形式傳感器的低成本、單片4~20mA電流信號(hào)兩線變送器。它提供了完整的電橋激勵(lì)(2.5V、5V參考電源)、儀器放大器、傳感器線性化和電流輸出電路,可利用VREG腳從附加的外部輸入電路提供電流。儀器放大
XTR108是用于溫度和電橋式傳感器的“靈巧”可編程的4~20mA兩線電流變送器。在模擬信號(hào)通道內(nèi),通過(guò)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串行接口對(duì)零點(diǎn)、步長(zhǎng)和線性化誤差進(jìn)行校正,無(wú)需人工微調(diào),外部非揮發(fā)性E2PROM存儲(chǔ)校正設(shè)置。全模擬信號(hào)通
如圖所示,長(zhǎng)導(dǎo)線電流環(huán)傳輸會(huì)引入射頻(RF)干擾,RF能量會(huì)造成敏感的XTR108輸入端出現(xiàn)誤差,表現(xiàn)在環(huán)路電流或輸入線電流的不穩(wěn)定。如果RTD傳感器在遠(yuǎn)距離,則在XTR108輸入端將引入干擾。如果變送器與傳感器采用短線連
XTR110是設(shè)計(jì)為模擬信號(hào)發(fā)送的精密電壓-電流變換器,可將輸入的0~5V或0~10V電壓變換為4~20mA、0~20mA、5~25mA或其他常用電流輸出。XTR110內(nèi)含一個(gè)精密的金屬膜電阻網(wǎng)絡(luò),提供輸入定標(biāo)和失調(diào)電流;一個(gè)10V基準(zhǔn)電
如圖所示為±200mA電流泵電路。R1、R2為連接耗散功率0.32W的低溫度系數(shù)電阻,R8、R10、R11為10圈精密電位器,R6、R7為低溫度系數(shù)電阻。A1~A6為1/4 LM324(電源為士15V)。T1為IR9513,T2為IR513,T3為IRFF9113(也可選