完美替代運放/XTR111產(chǎn)生的4-20mA電路
4-20mA是常見的工業(yè)模擬信號,主要用于傳輸變送器/傳感器的測量數(shù)據(jù)以及泵閥的控制信號。
為什么工業(yè)現(xiàn)場會使用4-20mA?首先在工業(yè)現(xiàn)場,要完成信號的調(diào)理并進(jìn)行長線傳輸,會產(chǎn)生以下問題:
第一,如果傳輸?shù)男盘柺请妷盒盘枺瑐鬏斁€會受到來自現(xiàn)場的各種噪聲的干擾;
第二,由于采樣端并非絕對高阻,以及傳輸線的存在線阻,會導(dǎo)致傳輸壓降產(chǎn)生;
采用電流信號的原因是不容易受干擾,因為工業(yè)現(xiàn)場的噪聲電壓的幅度可能達(dá)到數(shù)V,但是噪聲的功率很弱,所以噪聲電流通常小于nA級別,因此給4-20mA傳輸帶來的誤差非常小;電流源內(nèi)阻趨于無窮大,導(dǎo)線電阻串聯(lián)在回路中不影響精度,因此在普通雙絞線上可以傳輸數(shù)百米;由于電流源的大內(nèi)阻和恒流輸出,在接收端我們只需放置一個250歐姆到地的電阻就可以獲得0-5V的電壓,低輸入阻抗的接收器的好處是nA級的輸入電流噪聲只產(chǎn)生非常微弱的電壓噪聲。
4-20mA的電流環(huán)便是用4mA表示零信號,用20mA表示信號的滿刻度,而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢?很簡單,如果0是最小,那么開路故障就檢測不到了!
對于兩線制儀表來說,只有兩根線,一根是電源線,一根信號線,環(huán)路工作電流一般為3.5mA,即環(huán)路內(nèi)的器件總電流不大于3.5mA,最大電流小于24mA。
對于三線制儀表來說,分為電源、信號線、GND,常見傳輸方式為信號線和GND,即常見的共地型三線制。
本次主要介紹三線制工業(yè)模擬接口介紹。
用戶常見三線制電路一:
該電路為常見的HOWLAND結(jié)構(gòu),輸出精度高,帶載能力好。
用戶常見三線制電路二:
該電路為常見的反饋型結(jié)構(gòu),使用儀放結(jié)構(gòu),可以有效提升反饋部分的共模抑制比。
用戶常見三線制電路三:
該電路使用的人還是比較多的。
用戶常見的三線制電路四:
這個是集成芯片XTR111的電路。我司也有兼容XTR111的芯片,LTS111,下期再做詳細(xì)介紹。
下面是上海先積集成(原上??鸵骐娮訄F(tuán)隊)的三線制高性能、低成本、外圍簡潔的三線制------LTS110:
外圍精簡、LTS110封裝為MSOP10
工作電壓:8-36V
預(yù)留HART接口
外擴三極管散熱
線性度兩點校正4-20mA小于0.025%
電壓系數(shù)<0.03%
負(fù)載(0-1000Ω@24V)系數(shù)<0.01%
內(nèi)置基準(zhǔn)(buffer后使用,溫度系數(shù)小于20ppm)該基準(zhǔn)可以用于傳感器的ADC量化使用,DAC的基準(zhǔn)(PWM積分的level-shift參照電平)
工作溫度:-45℃-125℃
該電路為PWM電平轉(zhuǎn)換及RC一階濾波及二階Sallen-Key濾波電路。
詳細(xì)信息請咨詢上海先積集成或韓振(微信同號:13921157039)