ZHCAF56 March   2025 AFE781H1 , AFE782H1 , AFE881H1 , AFE882H1 , DAC8740H , DAC8741H , DAC8742H

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 4-20mA 环路
    2. 1.2 HART 协议
      1. 1.2.1 将 HART 添加到 4-20mA 环路
      2. 1.2.2 HART FSK
  5. 2基于 AFE882H1 EVM 的 HART 变送器
    1. 2.1 AFE882H1 HART 调制解调器
    2. 2.2 AFE882H1 评估模块
    3. 2.3 HART 变送器结构
      1. 2.3.1 详细的原理图
        1. 2.3.1.1 输入保护
        2. 2.3.1.2 使用低压降稳压器启动
        3. 2.3.1.3 电压转电流级
        4. 2.3.1.4 电压转电流计算
        5. 2.3.1.5 HART 信号传输
        6. 2.3.1.6 HART 输入保护
        7. 2.3.1.7 HART 变送器板
        8. 2.3.1.8 电流消耗
      2. 2.3.2 HART 协议栈
  6. 3HART 测试和注册
    1. 3.1  HART 历史和 FieldComm Group
    2. 3.2  HART 测试概述
      1. 3.2.1 HART 协议规范
      2. 3.2.2 HART 协议测试规范
      3. 3.2.3 现场变送器器件测试
    3. 3.3  自动测试设备 (HART)
    4. 3.4  HART 物理层测试
      1. 3.4.1 FSK 正弦波测试
      2. 3.4.2 载波启动和停止时间测试
      3. 3.4.3 载波启动和停止瞬态测试
      4. 3.4.4 静音期间的输出噪声
      5. 3.4.5 模拟变化率测试
      6. 3.4.6 接收阻抗测试
      7. 3.4.7 噪声敏感度测试
      8. 3.4.8 载波检测测试
    5. 3.5  数据链路层测试
      1. 3.5.1 数据链路层测试规范
      2. 3.5.2 数据链路层测试日志
    6. 3.6  通用命令测试
    7. 3.7  常见做法命令测试
    8. 3.8  特定于器件的命令测试
    9. 3.9  HART 协议测试提交
    10. 3.10 HART 注册
  7. 4总结
  8. 5鸣谢
  9. 6参考资料

2.3.1.3 电压转电流级

图 2-6 显示了变送器 V 转 I 级的简化原理图。该级根据 DAC 的电压输出来设置环路的电流。

适用于变送器板的电压至电流转换器级图 2-9 适用于变送器板的电压至电流转换器级

在该电路中，DAC 电压设置在等效电阻 120kΩ 上。120kΩ 另一端的电压是由 OPA333 的反馈设置的虚拟接地。OPA333 的输出驱动 Q2 以设置环路电流。

来自 VOUT 的电流 I1与 I2 电流叠加。I2 由 VREFIO 经 412kΩ 电阻提供。该电流会产生偏移，以设置环路中的最小电流。I1 和 I2 电流叠加，在 LOOP– 端对地的 20kΩ 电阻器上形成电压。以下公式展示了 LOOP– 处的电压。

方程式 1. I1 = VOUT / 120kΩ
方程式 2. I2 = VREFIO / 412kΩ
方程式 3. –VLOOP– = (I1 + I2) × 20kΩ

I1 和 I2 从接地端被拉至 LOOP–。流经 20kΩ 电阻器的电流通过 I3 所示的 20Ω 电阻器以 1000:1 的增益放大。

方程式 4. I3 = –VLOOP– / 20Ω = (I1 + I2) × 20kΩ / 20Ω = 1000 × (I1 + I2)

环路电流为各支路电流之和，其数值与 I1和 I2 呈函数关系。

方程式 5. ILOOP– = I1 + I2 + I3 = 1001 × (I1 + I2)