Hart nyomástávadó fejlesztése hazai HART1200M hart chip felhasználásával
A HART protokoll fontos helyet foglal el az érzékelő távadók tervezésében. Összefoglalva, az egyszerű távadó-konstrukciók hagyományosan egy analóg értéket, amelyet gyakran folyamatváltozónak (PV) adnak át egy áramhurokon keresztül. Ezt a PV-t általában egy érzékelő értékhez (páratartalom, hőmérséklet, pH, nyomás) társítják, amelyet egy 4-20 mA analóg jel képvisel. Az analóg érték kilométeres vezetéken áthaladva elérheti az analóg elülső áramkört, amely rögzíti a söntellenállás potenciálesését, miközben értelmezi a továbbított érzékelő értékét.
Ez nagyszerű, ha hosszú vezetékezéssel szeretne értéket közölni. De mi van akkor, ha további adatokat szeretne küldeni vagy fogadni ugyanazon a két vezetéken? A HART beépítésével a távadó kialakításába.
Azáltal, hogy aHART modem, a távadó kialakítása mostantól kalibrálási rutinok széles skáláját képes kommunikálni, diagnosztikai adatokat küldeni, vagy PV-ket kommunikálni más érzékelőplatformokról. Ez a kommunikáció a HART frekvenciaváltó kulcsolási (FSK) hullámformáján keresztül valósítható meg, amely egy analóg áramjelhez kapcsolódik .
Mielőtt belemerülne a kétvezetékes HART távadó tervezésének részleteibe, vegyen egy gyorstanfolyamot (vagy frissítő tanfolyamot) az egyszerű kétvezetékes távadó tervezéséről. Befejezted már a felfrissítést? Csodálatos módon félúton vagy.
Kezdjük az 1. ábrán látható áramkörrel.
Ez az áramkör kissé ijesztőnek tűnhet, de az egyetlen különbség ez az áramkör és az Egyszerű kétvezetékes távadó tervezése blogbejegyzésben látható között a DAC8740H HART modem beépítése. A DAC8740H HART modem alacsony nyugalmi árama 180 µA, ami ezt a modemet kiváló jelöltté teszi egy kis teljesítményű érzékelő-adó megoldáshoz. A hurokáram erősítése (1+R3/R4) az ütközési eljárásban bemutatott módszerrel kerül meghatározásra.
Csak két kapcsolat van közöttHART modemA HART modem DAC8740H MODOUT érintkezője a C1 váltóáramú csatolókondenzátoron keresztül csatlakozik az adóhoz. Ez a kondenzátor az R6-tal együtt egy felüláteresztő szűrőt hoz létre, amely a kiválasztott 1/(2 x π x R6 x C1) határfrekvencia alatti frekvenciákat csillapítja.
Működés közben a HART FSK jelet a MODOUT hajtja, és az 1 mApp FSK amplitúdójú hurokáram analóg értékére szuperponálja. Az R6 ellenállás megváltoztatja és beállítja az FSK amplitúdót, amely sorba van kötve a HART modem és az U3 nem invertáló terminál között. Szuperpozícióval az 1. egyenlet az áramhurok váltakozó áramú összetevőjét a következőképpen számítja ki:
1. egyenlet:
Így R6 = (VHART/IIOUT pp) (1 + R3/R4).
Ha behelyettesítjük az R3, R4 sematikus értékeit és a MODOUT csúcs-csúcs feszültségét, akkor kiderül az R6 értéke. Miután megkaptuk az R6 értékét, a C1 kiszámítható a felüláteresztő szűrő vágási frekvenciájának kiválasztásával. Egy nagy pontosságú, huroktápellátású, 4 mA-tól 20 mA-ig terjedő, HART modem referenciakialakítású terepi adóban a vágási frekvencia A 679 Hz biztosítja az 1200 Hz és 2200 Hz alatti zajok és frekvenciák hatékony csillapítását anélkül, hogy jelentősen befolyásolná a HART sáv frekvenciatartományát.
A HART jel vevő érintkezője - a DAC8740H MOD_IN érintkezője - az adó áramkör pozitív busz táphálózatához csatlakozik a C2 AC csatolókondenzátoron keresztül, és a belső sávszűrőbe.
A következő lépés egy intelligens szenzor-adó megoldás létrehozása egy olyan érzékelő interfész kiválasztásával, mint a TMP116, amely jobb pontosságot kínál, mint az a osztályú ellenállás hőmérséklet-érzékelő (RTD) egyetlen chipből.
