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    在三線制變送器接口上實現HART通信的技術原理
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    在三線制變送器接口上實現HART通信的技術原理

    時間:2014-03-11

    石油石化行業經常需要對可燃氣體甲烷進行檢測,使用的變送器都需HART通信功能。國內主流的HART變送器,多是兩線制環路供電型系統,對整機工作電流要求小于3.5mA,工作電壓24V時非常大允許功耗為84mW。氣體檢測行業檢測甲烷的方式之一是用催化燃燒傳感器,其正常工作功耗達300mW,遠超過了上述的非常大允許功耗。本設計采用新型HART調制解調器AD5700配以三線制電流型DAC芯片AD5420,在三線制4~20mA智能差壓變送器的接口上實現了HART通信功能,好立的信號線與地線可以使得系統工作電流從地線流回,這樣HART信號就不會受到系統工作電流的影響,從而避免了功耗限制。zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    在三線制智能差壓變送器接口上實現HART通信的技術原理zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    AD5420是用于三線制4~20mA的電流型DAC,功能框圖如圖1所示。zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    智能差壓變送器中的AD5420的功能框圖zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    圖中虛線所示,控制4~20mA電流信號的VDAC和經過衰減后的電壓型HART信號VHART,兩者通過電阻RSET進入壓流轉換電路,分析可得:zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    QQ截圖20140311082929.jpgzo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    H A R T 調制解調器A D 5 7 0 0 輸出的電壓型HART信號約是500mVpp,當經過3.33倍衰減后為150mVpp,則由式(2)可知,剛好可以轉換成1mApp的電流型HART信號;而VDAC轉換為4~20mA的電流信號。zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
        RSET電阻構成壓流轉換器的一部分,其溫度穩定性決定了輸出電流在整個溫度范圍內的穩定性;AD5420集成了內部的RSET電阻,但由于AD5420芯片功耗較大,容易導致內部RSET電阻受溫漂影響,所以一般使用精密低溫漂的15kΩ作為外部的RSET電阻,以減小芯片內部溫度影響,改善了智能差壓變送器的整體性能。zo1壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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