上海譜閔工業自動化設備有限公司
主營產品: IFM易福門開關,IFM易福門編碼器,IFM易福門傳感器 |
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更新時間:2023-11-13 14:18:06瀏覽次數:1196
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自1950年代以來,4 mA至20 mA電流環路一直是工業模擬信號標準。該信號標準的主要優點是信號經長電纜傳輸時幾乎無衰減,因而在工業和工廠等易產生EMI的環境中,其魯棒性更高。相反,如果使用電壓輸出,由于電纜有電阻,長電纜(大于10米)會產生壓降,導致傳感器數據丟失和讀數不正確。
圖1所示的參考設計由單軸ADXL1002 MEMS加速度計組成,其模擬電壓輸出由AD5749電壓至電流轉換器轉換為4 mA至20 mA信號標準。AD5749輸入(VIN)擺幅為0 V至4.096 V,而ADXL1002模擬輸出電壓(VOUT)擺幅為0 V至VDD,故VDD必須設置為4.096 V。因此,選擇LT6654AMPS6-4.096來提供4.096 V電壓,其在-55°C至125°C的溫度范圍內的溫度穩定性為10 ppm/°C。在VOUT和VIN之間放置一個3 dB帶寬為36 kHz的2極點RC低通濾波器。此濾波器用于限制寬帶噪聲并衰減來自ADXL1002內部時鐘的200 kHz噪聲分量;根據應用的DAQ電路的采樣速率和濾波特性,該噪聲可能會在帶內混疊。
AD5749將ADXL1002電壓輸出信號直接轉換為4 mA至20 mA的電流輸出,對印刷電路板(PCB)尺寸的影響極小,并提供高達50 kHz的帶寬和良好的抗擾度。
市場上的許多4 mA至20 mA驅動器由電流輸出數模轉換器(DAC)組成,需要SPI或I2C外部控制器。AD5749 4 mA至20 mA驅動器還有一個優勢,那就是獨立工作模式(硬件模式)。
在硬件模式下,HW_SELECT引腳設置為高電平。R0至R3和RSET引腳均接低電平,以將AD5749輸出范圍設置為4 mA至20 mA,這意味著無需外部微控制器來配置AD5749的輸出范圍。為了提高輸出電流在整個溫度范圍內的穩定性,應在REXT1和REXT2引腳之間連接一個外部低漂移電阻。
DAQ前端電路(未包括)僅需要一個電流至電壓(I-V)轉換放大器。互阻抗(I-V電阻)必須根據DAQ前端電路的輸入范圍設置。
圖2顯示了手動搖動時電路的電流輸出(IOUT)例子(黑線)。0 g水平對應IOUT中間范圍,對于4 mA至20 mA配置,其為12 mA。滿量程范圍(FSR)也以灰色虛線突出顯示供參考。