국산 하트 칩 HART1200M을 이용한 하트 압력 트랜스미터 개발
수사슴 프로토콜은 센서 트랜스미터 설계에서 중요한 위치를 차지합니다. 요약하자면, 간단한 트랜스미터 설계는 전통적으로 전류 루프를 통해 프로세스 변수(PV)라고도 하는 아날로그 값을 전달합니다. 이 PV는 일반적으로 4~20mA 아날로그 신호로 표시되는 센서 값(습도, 온도, pH, 압력)과 연결됩니다. 아날로그 값은 전송된 센서 값을 해석할 때 션트 저항기의 전위 강하를 기록하는 아날로그 프런트 엔드 회로에 도달하기 위해 수 킬로미터 이상의 전선을 이동할 수 있습니다.
이제, 긴 배선을 통해 가치를 전달하려는 경우에 유용합니다. 하지만 동일한 두 개의 전선을 통해 추가 데이터를 보내거나 받으려면 어떻게 해야 할까요? 트랜스미터 설계에 HART를 포함합니다.
포함함으로써수사슴 모뎀이제 트랜스미터 설계에서 광범위한 교정 루틴을 전달하고, 진단 데이터를 보내거나, 다른 센서 플랫폼의 PV와 통신할 수 있습니다. 이 통신은 아날로그 전류 신호에 결합된 수사슴 FSK(주파수 편이 키잉) 파형을 통해 수행할 수 있습니다. .
2선식 수사슴 트랜스미터 설계에 대해 자세히 알아보기 전에 간단한 2선식 트랜스미터 설계에 대한 집중 과정(또는 재교육 과정)을 수강하세요. 아직 재교육을 완료하셨나요? 놀랍게도 당신은 절반쯤 왔습니다.
그림 1에 표시된 회로부터 시작하겠습니다.
이 회로는 약간 어려워 보일 수 있지만 이 회로와 단순한 2-철사 송신기 설계 블로그 게시물에 표시된 회로 사이의 유일한 차이점은 DAC8740H 수사슴 모뎀이 포함되어 있다는 것입니다. DAC8740H 수사슴 모뎀의 낮은 대기 전류는 180μA입니다. 이는 이 모뎀을 저전력 센서-송신기 솔루션에 대한 탁월한 후보로 만듭니다. 루프 전류(1+R3/R4)의 이득은 충돌 절차에 표시된 방법을 사용하여 결정됩니다.
두 개의 연결만 존재합니다.수사슴 모뎀수사슴 모뎀의 DAC8740H 모드아웃 핀은 교류 커플링 커패시터 C1을 통해 트랜스미터에 연결됩니다. 이 커패시터는 R6과 함께 선택된 차단 주파수 1/(2 x π x R6 x C1) 아래의 주파수를 감쇠시키는 고역 통과 필터를 생성합니다.
작동 중에 수사슴 FSK 신호는 MODOUT에 의해 구동되며 FSK 진폭이 1mApp인 루프 전류의 아날로그 값에 중첩됩니다. 저항 R6은 수사슴 모뎀에서 U3의 비반전 단자에 직렬로 연결된 FSK 진폭을 변경하고 설정합니다. 중첩을 통해 방정식 1은 전류 루프의 교류 구성요소를 다음과 같이 계산합니다.
방정식 1:
따라서 R6 = (VHART/IIOUT PP) (1 + R3/R4)입니다.
R3, R4의 회로도 값과 MODOUT의 피크 간 전압을 대체하면 R6의 값이 나타납니다. R6의 값을 얻으면 고역 통과 필터의 차단 주파수를 선택하여 C1을 계산할 수 있습니다. 수사슴 모뎀 기준 설계를 사용하는 고정밀 루프 전력 4~20mA 필드 송신기에서 차단 주파수는 679Hz는 수사슴 대역 주파수 범위에 큰 영향을 주지 않고 1200Hz 및 2200Hz 미만의 소음과 주파수가 효율적으로 감쇠되도록 보장합니다.
수사슴 신호 수신 핀(DAC8740H MOD_IN 핀)은 교류 커플링 커패시터 C2를 통해 송신기 회로의 양극 버스 전원 네트워크와 내부 대역통과 필터에 연결됩니다.
다음 단계는 단일 칩에서 클래스 a 저항 온도 감지기(RTD)보다 더 나은 정확도를 제공하는 TMP116과 같은 센서 인터페이스를 선택하여 스마트 센서-송신기 솔루션을 만드는 것입니다.
