通信部分描述 - 14位4-20mA环路供电型热电偶温度测量系统电路图

接线图 2023年09月27日 21:09 137 admin

　　通信

　　使用 OP193对16位PWM输出进行外部缓冲，并控制外部 NPN晶体管BC548。通过控制此晶体管的VBE电压，可将经过47.5Ω负载电阻的电流设置为所需的值。这样就针对 4 mA至20 mA输出提供优于±0.5°C的精度（–200°C至+350°C，参考测试结果）。

　　使用内部DAC为 OP193提供1.2 V基准电压。或者，也可以使用1.2 V精密基准电压源 ADR3412，获得温度范围内更高的精度。该外部基准电压源功耗与内部DAC相近（~50 μA）。参见“功耗测量测试”部分。

　　通过 ADuCM360片上16位PWM（脉冲宽度调制）控制4 mA至 20 mA环路。通过软件可配置PWM的占空比，以便控制47.5 Ω RLOOP电阻上的电压，进而设置环路电流。请注意，RLOOP的顶端连接ADuCM360的地。RLOOP的底端连接环路的地。由于这个原因，ADuCM360、ADP1720、ADR3412和OP193的输出电流，加上滤波PWM输出设置的电流，一同流过RLOOP。

　　R1和R2的结点电压可表示为：

　　VR12 = （VRLOOP + VREF） × R2/（R1 + R2） − VRLOOP

　　环路建立后：

　　VIN = VR12

　　由于R1 = R2：

　　VIN = （VRLOOP + VREF）/2 − VRLOOP = VREF/2 − VRLOOP /2

　　VRLOOP = VREF − 2VIN

　　当VIN = 0时流过满量程电流，此时VRLOOP = VREF。因此，满量程电流为VREF/RLOOP，或者≈24 mA。当VIN = VREF/2时，无电流流过。

　　VIN处的 OP193 放大器阻抗非常高，并且不会加载PWM滤波输出。放大器输出仅发生少许变化，约为0.7 V。

　　范围边界处（0 mA至4 mA以及20 mA至24 mA）的性能不重要，因此供电轨处的运算放大器性能要求不高。

　　R1和R2的绝对值不重要。但是，R1和R2的匹配很重要。

　　ADC1用于温度测量，因此本电路笔记直接适用于只有一个ADC的ADuCM361。 EVAL-CN0319-EB1Z 评估板包括标记为VR12点的电压测量选项，测量时使用ADuCM360上的 ADC0输入通道。该ADC测量可用于PWM控制软件的反馈，调节4 mA至20 mA电流设置。