1 简介

支持 HART 协议的传感器变送器

传感器变送器广泛用于工厂自动化和过程控制。传感器变送器需要传感前端、微控制器和处理器。其中包括多种数据传输接口、协议和通信设计，例如 4-20mA HART。

HART 通信协议是模拟和数字混合工业自动化开放协议。HART 最显著的优势是支持通过一对共享导线在 4–20 mA 模拟电流环路上进行通信。HART 可以支持两种工作模式：点对点模式和多点模式。在点对点模式中，电流为 4–20 mA，控制器和测量仪器或最终控制元件之间的有效信令协议是数字信号。在多点模式中，模拟回路电流固定在 4mA 上，并且一个信号回路上可能有多个仪器。通常，模拟信号用于传输一定程度的液位、流量、温度和压力等数据。HART 协议对 4-20mA 提供了进一步的向后兼容，可发送命令或返回标准化响应，从而传达器件状态和诊断信息。数据还可以包括器件测量数字值及有关远程变送器的其他信息。因此，HART 对 4-20mA 系统做出了改进，使其从仅以电流值形式发送主要变量，转变为兼具数字通信方式，具备了更多功能和灵活性。此技术向后兼容并可与现有的基础设施配合使用，因此易于采用且具有成本效益。

易爆环境对于安全的要求

在电气和安全工程中，易爆环境是指存在火灾或爆炸危险的场所。在这些条件下，气体、蒸汽或粉尘形式的易燃物质与空气混合物在点火后会导致燃烧扩散到整个未燃烧的混合物中。一些国际标准（如 IEC 60079）对用于易爆环境中的本质安全电路的结构和测试作出了明确规定。在此类本质安全电路中，电源的关键特性是输入和输出电容。因为需要根据标准严格限制允许的电容，以限制电容器发生故障时产生的火花和能量。表 1-1 表明，基于设备类别，允许的电容与电压存在对应关系。