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

3.4.6 接收阻抗测试

另一项物理层测试是测量变送器的接收阻抗。AFE882H1 内置于高阻抗变送器中，接收阻抗必须在主变量和 HART 传输频率上高于最低水平。在该测试中，环路中使用了一个 5kΩ 串联测试电阻器来测量变送器的接收阻抗。该测试需要高得多的电源电压。变送器的正常启动电流为 4mA。5kΩ 上的该电流相当于 20V，需要使用高于 40V 的电源来运行该测试。图 3-13 显示了用于测量变送器接收阻抗的测试设置的方框图。

HART 接收阻抗测试设置图 3-17 HART 接收阻抗测试设置

信号发生器将不同频率的正弦波输入到环路中。示波器测量信号发生器的电压、测试电阻器上的电压和变送器上的压降。通过示波器上的这三个测量值并使用测试电阻器的已知 5kΩ 电阻，可以计算出变送器的等效阻抗。可计算并绘制不同频率下的等效电阻和电容（Rx 和 Cx）。

表 3-6 列出了 VA 和 VB 的测量值以及计算出的变送器 ZM 的等效阻抗。

表 3-6 接收阻抗测试的测量结果和计算结果
频率VA (V)VB (V)ZM（Ω，计算值）
200Hz0.021250000
500Hz0.051100000
950Hz0.10150000
1.6kHz0.160.9930938
2.5kHz0.250.9819600
5kHz0.470.909375
10kHz0.750.684533
20kHz0.900.402222
50kHz0.980.17867

然后图 3-18 中绘制了阻抗与频率间的关系图。

接收阻抗测试结果与频率间的关系图图 3-18 接收阻抗测试结果与频率间的关系图

对于该测试，测量和计算频率范围为 200Hz 至 50kHz 的信号。等效接收电阻经测试大于 250kΩ，等效接收电容经测试为 3600pF。对于高阻抗变送器，最小等效电阻为 100kΩ，最大电容为 5nF。