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设计和开发
参考设计

TIDA-00189

隔离式回路供电的热电偶发送器参考设计

设计文件

TIDA-00189

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概述

由隔离式环路供电的热电偶发送器参考设计是可为 4 至 20mA 隔离式电流环路应用提供 K 型热电偶精度测量的系统解决方案。此设计旨在用作评估模块，可供用户快速进行原型设计并开发适用于过程控制和工厂自动化的终端产品。用作温度传感器的热电偶可能面临的挑战包括输出电压低、灵敏性差以及不具备线性特征；此外，由于工业环境中高于 100V 的接地电势差很普遍，热电偶和信号调节电路必须实现电隔离。该设计文件包括设计注意事项、方框图、原理图、物料清单 (BOM)、层图、Altium 文件、Gerber 文件和 MSP430 固件。

特性
  • 传感器输入与 k 型热电偶探针兼容（-200°C 至 +1375°C）
  • 电路工作温度范围：–40°C 至 +85°C
  • 可实施冷端补偿（基于 RTD）
  • 前端精确度小于 0.5% (-200°C 至 +270°C)；前端精确度小于 0.15% (270°C 至 +1375°C)
  • 4 至 20mA 电流环路输出信号
  • 旨在符合 IEC 61000-4-5 标准
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件，加快您的设计过程。

download Design guide — TIDA-00189
TIDU449B.PDF (8443 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

download Schematic — TIDA-00189
TIDRB93.PDF (948 K)

设计布局和元件的详细原理图

download Bill of materials (BOM) — TIDA-00189
TIDRB94.PDF (72 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

download Assembly drawing — TIDA-00189
TIDRB95.PDF (342 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

download CAD/CAE symbol — TIDA-00189
TIDRB98.ZIP (1416 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

download Gerber file — TIDA-00189
TIDC700.ZIP (484 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

download PCB layout — TIDA-00189
TIDRB96.PDF (3498 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

download PCB layout — TIDA-00189
TIDRB97.PDF (6231 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

MSP430 微控制器

MSP430F5172 — 具有 32KB 闪存、2KB SRAM、10 位 ADC、比较器、DMA 和 16 位高分辨率计时器的 25MHz MCU

数据表: PDF | HTML
Precision ADCs

ADS1220 — 具有 PGA、VREF、SPI 和两个 IDAC 的 24 位 2kSPS 四通道低功耗 Δ-Σ ADC

数据表: PDF | HTML
同相缓冲器和驱动器

SN74LVC125A — 具有三态输出的四通道 1.65V 至 3.6V 缓冲器

数据表: PDF | HTML
电荷泵（无电感器）

TPS60402 — 具有固定 50kHz 操作的 60mA 充电泵电压反向器

数据表: PDF
精密 DAC (≤10MSPS)

DAC161P997 — 用于 4-20mA 环路的单线 16 位 DAC

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A16 — 具有电源正常指示和使能功能的 100mA、60V 超低 IQ 低压降 (LDO) 稳压器

数据表: PDF | HTML

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* 设计指南 Isolated Loop Powered Thermocouple Transmitter Design Guide (Rev. B) 2016年 7月 19日
技术文章 What’s next for Industry 4.0? The best new technologies shaping the future of smar PDF | HTML 2016年 11月 7日

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