Greining á 4-20mA og HART samskiptarásum
HART samskipti er byggt á Bell 202 staðlinum, notar tíðnibreytingarlykla (FSK) og hefur samskipti á hraðanum 1200 bps.
Merkjatíðnin sem tákna rökfræði 0 og rökfræði 1 eru sínusbylgjustraumsbylgjuform með sveifluvídd ±0,5mA við 2200Hz og 1200Hz, talið í sömu röð.
Þar sem meðalgildi sínusbylgjustraumsmerkisins er 0mA, jafnvel þótt HART straumsmerkið sé lagt ofan á 4 til 20mA hliðræna mælimerkið, veldur það engum truflunum á ... 4-20mA merkiÞetta gerir kleift að senda bæði hliðræn straumgildi og stafræn gögn með HART.
HART-samskipti eru svipuð og gögn eru send með rafknúnum samskiptatækjum. HART er einnig algeng samskiptaaðferð á iðnaðarsvæðum. (Ókosturinn er að samskiptahraðinn er afar hægur, eða 1200 bps)
Byrjum á meginblokkritinu fyrir TI og deilum með ykkur HART samskiptunum. Þar sem HART er riðstraumsþáttur sem er lagður ofan á 4-20mA (HART samskipti eru ±0,5mA sínusbylgjustraumur), við þurfum fyrst að kynna rafrásarhlutann sem er 4-20mA. Fyrst skulum við fjarlægja AC hlutann af HART og skoðið almenna straumflæðisstefnu jafnstraumshlutans. Meginleiðin er sem hér segir:
Vegna neikvæðrar afturvirkni myndast sýnir rekstrarmagnarinn sýndarskammhlaup, þannig að spennan við ósnúna inntakstengið er jöfn spennunni við snúna inntakstengið. Þar sem snúna inntakstengið er tengt við GND gildir eftirfarandi jafna: Vp=Vn=0VI2=VREF/R2I1=VDAC/R1. Vegna sýndarrofs rekstrarmagnarans rennur næstum enginn straumur í gegnum ósnúna og snúna inntakstengið, þannig að eftirfarandi jafna gildir:
Þar sem spennurnar við efri enda R3 og R4 eru báðar jafnar 0V (snúnings- og ósnúningsinntökin eru nánast skammstölluð, bæði við 0V), eru spennufallin yfir R3 og R4 þau sömu. Þess vegna:
Þá er lykkjastraumurinn jafn summu I3 og I4, þannig að:
Spennan á lykkjunni er jöfn , þannig að það er mikilvægt að huga að orkunotkun smárans. Nauðsynlegt er að velja smára með viðeigandi pakka og tryggja rétta varmadreifingu.
Næst skulum við greina samskiptahlutann af HART samskipti, sem er einnig HART samskiptahlutinn. HART samskiptum er skipt í TX og RX hluta. Þú getur vísað til eftirfarandi skýringarmyndar. C1 og R6 í sendihlutanum mynda hápassasíu (inntakstenging rekstrarmagnarans er sýndarjarð), með skurðartíðni upp á 1/(2*PI*R6*C1):
Þar sem stillt hátíðnisían dregur ekki úr tíðnunum 1200HZ og 2200HZ sem sendar eru frá HART, þá höfum við I5 = Vhart/R6 (það er nauðsynlegt að tryggja að gildi Ihart-straumsins frá hámarki til hámarks sé um 1mA). Þess vegna er HART-straumurinn í riðstraumshluta lykkjunnar jafn
Þar sem straumurinn frá hámarki til hámarks er HART er fast gildi um það bil 1mA, er hægt að ákvarða viðnám R6 út frá Vhart útganginum með HART samskipti flís og viðnámsgildi viðnámanna R3 og R4 í lykkjunni.
Varðandi HART móttökuhlutann er hægt að nota bandpass síu til síunar (til að tryggja að 1200Hz og 2200Hz séu innan bandpassans) til að draga úr umhverfistruflunum, og síðan afmótun fyrir HART samskiptaflísinn:
