TIDA-00483

采用单电流回路和 FSK 调制的双路传感器测量参考设计

TIDA-00483

设计文件

概述

TIDA-00483 参考设计将若干器件聚集在一起,旨在创建可通过 4 到 20mA 电流环路测量周围环境和传递温度、湿度和环境光的子系统。此设计具有尺寸小的特点,包含计算和传递传感器数据所需的所有传感器、滤波器和控制电路。此参考设计旨在用于工厂自动化、场发射器和建筑自动化中的过程测量应用。传感器、MCU 和通信模块全都使用来自电流环路的电力,此目的所需的电流不到 3.5mA 就可以实现。凭借此电源配置,其余的电流可以动态调节以满足 4 到 20mA 的环路通信协议标准。

特性
  • 通过在 4 到 20mA 的电流环路上同时传输两个可变参数,降低布线和安装成本
  • 通过 FSK 调制的数字数据流可扩展到其他传感器参数
  • 使用双运算放大器四阶巴特沃斯滤波器来生成 FSK,因此可减少 BOM 数目
  • 超低功耗 MSP430 使用少于 3.5mA 的预算,让环路中的更多电流用于传感器
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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。

TIDUAH2.PDF (2208 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRIL6A.PDF (613 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRIL7A.PDF (90 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRIL8.PDF (200 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRIM4.ZIP (3187 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCBC6.ZIP (655 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRIL9.PDF (1901 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。

精密 DAC (≤10MSPS)

DAC161S997具有内部基准电压和 4mA 至 20mA 电流环路驱动的 16 位精密 DAC

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MSP430 微控制器

MSP430FR5969具有 64KB FRAM、2KB SRAM、AES、12 位 ADC、比较器、DMA、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU

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湿度传感器

HDC1000具有集成式温度传感器的低功耗、3% 精度数字湿度传感器

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湿度传感器

HDC1010采用 WCSP 封装的 ±2% 低功耗数字湿度和温度传感器

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环境光传感器

OPT3001具有高精度人眼响应功能的数字环境光传感器 (ALS)

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A4001具有使能功能的 50mA、100V、低 IQ、可调节低压降稳压器

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通用运算放大器

LMV342双路、5.5V、1MHz、高输出电流 (75mA) 运算放大器

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软件

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 Dual Sensor Measurement Using Single Current-Loop Design Guide 2015年 8月 26日

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TIDA-00095 用于 2 线、4 到 20 mA 电流环路系统的 RTD 温度发送器

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