forward

HVAC передатчик (4-20мА)

Описание:

Референс дизайн TIDA-00095 обеспечивает законченное решение для измерения и обработки температуры с 2-х, 3-х и 4-х проводного резистивного детектора температуры и передачи показаний по токовой петле 4…20 мА. Решение может быть использовано в приложениях обработки измерений в промышленной автоматизации, полевых передатчиках и автоматизации зданий. При ошибке измерения температуры менее чем 0,017 °C в диапазоне температур -200…+850°C, сверхнизким потреблением 1,4 мА (включая ток через резисторный датчик температуры) и соответствие IEC61000, этот дизайн значительно уменьшает время проектирования и разработки высокоточных систем передачи температуры. Он также адресует системный уровень калибровки смещения и усиления, которые могут быть использованы для улучшения точности АЦП и ЦАП, а также осуществлять линейную интерполяцию для адресации нелинейного элемента (резистивного термодетектора).

 

Возможности:

  • Совместимость 2-,3- и 4-проводными RTD датчиками;
  • Низкое энергопотребление 1,4 мА (включая ток через  RTD) делает дизайн идеальным для питания от токовой петли;
  • Выходной сигнал – токовая петля 4…20 мА с разрешением 0,25 мкА;
  • Максимальная ошибка измерения: 0,11°C в диапазоне -200…+200°C и 0,17°C в диапазоне -200…+850°C;
  • Соответствие IEC61000-4-2 по ESD: воздушный пробой ±8 кВ класс А, пробой при контакте ±4 кВ класс А;
  • Соответствие IEC61000-4-4 по EFT: ±2 кВ класс А.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Цель данной разработки в предложении законченного решения питания от изолированной токовой петли 4-20 мА передатчиков или других маломощных приложений с ограниченным входным током. В нем рассматриваются ключевые требования приложений, такие как работа с широким диапазоном входного напряжения, изолированные и неизолированные выходы с малым уровнем шума и предлагается полный набор функций защиты. Популярный формат конструкции – двухслойная плата с односторонним монтажом, множество контрольных точек на плате и полная документация облегчают тестирование, модификацию и оптимизацию пользователем. Смотрите видеообзор TIDA-00349, охватывающий в том числе и топологию изолированного питания, используемого в TIDA-00167.

 

Возможности:

  • Работа с широким входным напряжением от 8 до 33 В;
  • Предоставляет изолированную и неизолированную шины 3,3 В, выбор между низким током собственного потребления LDO и высоким PSRR LDO;
  • Высокая эффективность изолированного DC/DC преобразователя с постоянной частотой переключений, КПД >70% при нагрузке от 5 до 8 мВт;
  • Встроенная фильтрация пульсаций согласно требованиями EMI (EN55011) и развязка токовой петли;
  • Полностью рабочая плата с возможностью простых тестов, изменений и оптимизации.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Базовый проект изолированного устройства для передачи выходного сигнала термопары с питанием по контуру представляет собой системное решение для точных измерений термопарой типа K в изолированных устройствах с токовой петлёй 4-20 мА. Данный проект рассматривается как отладочный модуль для быстрого прототипирования и разработки конечной продукции в сферах управления процессами и автоматизации производства. Потенциальные сложности в применении термопары в качестве датчика температуры заключаются в малых значениях выходных напряжений, низком уровне чувствительности и нелинейности; к тому же по причине того, что в промышленности распространены разности потенциалов более 100 В, термопара и схема преобразования сигналов должны быть гальванически развязаны. В перечень файлов проекта включены замечания по проекту, блок-схемы, схема электрическая принципиальная, перечень элементов, трассировка платы, файлы Altium, Gerber и прошивка MSP430.

Ознакомьтесь с видеообзором TIDA-00349, в котором реализована топология изолированного питания, идентичная той, что использована и в проекте TIDA-00189, здесь.

Возможности:

  • Вход датчика совместим с щупами типа K термопары
  • Диапазон рабочих температур схемы от -40°C до +85°C
  • Реализована компенсация холодного спая (на основе терморезистора)
  • Погрешность измерения < 0,5°C (от -200°C до +270°C) и < 0,15% (от 270°C до +1375°C)
  • Выходной сигнал токовой петли 4-20 мА
  • Соответствует требованиям IEC 61000-4-5

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Главным акцентом данного проекта является двунаправленная связь через гальваническую развязку для применений с питанием от контура. Проблема подобного решения заключается прежде всего в ограниченности габаритов в пределах сенсорных передатчиков и - в случае систем с питанием от контура – в общем уровне потребляемого тока.

Возможности:

  • Гальванически развязанная двунаправленная передача данных по одному проводу
  • Скорость передачи данных до 1 Мбит/с
  • Малопотребляющая передача данных
  • Потребляемый ток в режиме отключения 4 мкА (3 В)
  • Встроенная 64 Кб FRAM с возможностью записи на скорости до 8 Мб/с

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Для портативных приложений двухпроводной токовой петли 4…20 мА общее потребление питания должно быть тщательно продумано. Традиционный подход использования моста возбуждения высокого напряжения и операционного усилителя для достижения полного диапазона входных напряжений АЦП увеличивает количество электронных компонентов в системе, что ведет за собой увеличение стоимости изделия и его энергопотребелния. Кроме того, необходим внешний стабилизатор напряжения для возбуждения мостового датчика и питания микроконтроллера.

Основной идеей референс дизайна TIDA-00247 является создание недорогого устройства с низким энергопотреблением. В этом решении используется встроенный АЦП и операционные усилители самого микроконтроллера. Для сокращения стоимости АЦП/ ЦАП в качестве источника опорного напряжения используют основной источник питания вместо использования внешней опоры или применения более дорогого АЦП/ ЦАП, включающего в себя встроенный источник опорного напряжения. Использование встроенной периферии микроконтроллера позволяет уменьшить количество внешних компонентов и уменьшить стоимость. Этот референс дизайн основан на микроконтроллере смешанных сигналов MSP430F2274.

 

 

Возможности:

  • Полностью интегрированный в микроконтроллер аналоговый функционал;
  • Сенсорный вход совместим только с двухпроводным резистивным датчиком температуры PT100;
  • Диапазон измеряемых температур: -200°C…+850 °C;
  • Диапазон входных напряжений: 10 В…33 В;
  • Выходной сигнал: токовая петля 4…20 мА;
  • Максимальная ошибка измерения: лучше чем ±2.5ºC;
  • Реализует логометрическое измерение;
  • Соответствует требованиям IEC 61000-4;
  • Диапазон рабочих температур: -40…+85 ºC.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
  • Тестирование
Описание:

В базовом проекте TIDA-00483 демонстрируется подсистема с токовой петлёй 4-20 мА, которая способна измерять параметры окружающей среды и передавать информацию о температуре, влажности и окружающем свете по петле. В небольших габаритах данного проекта уместились все датчики, фильтры и управляющая цепь для расчёта и передачи данных с датчиков. Данный базовый проект предназначен для измерения параметров процессов в системах автоматизации предприятия, выносных передатчиках и системах автоматизации здания. Все датчики, МК и модули связи питаются от токовой петли, потребляя менее 3,5 мА.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Возможности:

  • Позволяет уменьшить количество проводов и стоимость установки благодаря одновременной передаче двух переменных параметров по токовой петле 4-20 мА
  • Возможность расширения за счёт дополнительных измеряемых датчиком параметров посредством цифрового потока данных с FSK-модуляцией
  • Фильтр Баттерворта 4-ого порядка с двухканальным операционным усилителем для генерирования сигнала с FSK-модуляцией позволяет уменьшить общую стоимость компонентов
  • Сверхмалопотребляющий MSP430 потребляет менее 3,5 мА (общий потребляемый ток), что позволяет повысить уровень энергопотребления датчикам в токовой петле

Возможность заказа
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
Описание:

В базовом проекте рассматривается новая 2-проводная миниатюрная ИС температурного датчика с цифровым выходом и интерфейсом подсчёта импульсов, которая позволяет повысить надёжность и значительно упростить дизайн архитектуры гальванической развязки для передачи питания и однонаправленных данных посредством одного низкопрофильного трансформатора и дистанционной работы, с целью предоставления системным разработчикам новой экономически эффективной и простой альтернативы системы надёжного и высокопрецизионного измерения температуры. Кроме того, благодаря меньшему количеству источников ошибок упрощается расчёт ошибок системы. При выборе датчика, необходимого для выполнения заданных задач, основными факторами являются стоимость, точность измерения, габариты и простота сопряжения с прочими элементами схемы, и система данного базового проекта идеально удовлетворяет всем данным требованиям. Благодаря максимальному значению измеренной ошибки 0,25°C в температурном диапазоне от -50°C до 150°C, рейтингу функциональной изоляции 400 В (среднеквадратичное значение) и предварительному соответствию требованиям тестирования согласно стандарту IEC61000-4-4 данный базовый проект позволяет значительно уменьшить время разработки высокоточных систем измерения температуры.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Возможности:

  • Организация гальванической развязки передачи питания и данных посредством одного низкопрофильного трансформатора без необходимости в использовании оптопары или цифрового изолятора на шине данных
  • Одновременная передача питания и данных по 2-проводному интерфейсу с гальванической развязкой для дистанционного измерения температуры
  • Отсутствие необходимости в калибровке системы в отличие от термисторов
  • Замена термометрам сопротивления, а также термисторам с отрицательным (NTC) или положительным (PTC) температурным коэффициентом сопротивления
  • Отсутствие необходимости в использовании высокопрецизионных активных или пассивных компонентов
  • Рейтинг функциональной изоляции 400 В (среднеквадратичное значение) и рейтинг диэлектрической изоляции 2500 В по переменному напряжению в течение 60 секунд
  • Предварительное соответствие требованию по быстротекущим электрическим переходным процессам согласно стандарту IEC61000-4-4 (уровень 4) с амплитудами ±2 кВ – уровень устройств класса A
  • Точность измерения в различных температурных диапазонах:
    • измеренная ошибка с использованием таблицы поиска: менее 0,25ºC (в температурном диапазоне от -35ºC до 150ºC);
    • измеренная ошибка с использованием передаточной функции 1-ого порядка: менее 0,25ºC (в температурном диапазоне от 15ºC до 100ºC);
    • гарантированные максимальные значения ошибок из технической документации на LMT01 с использованием таблицы поиска: менее 0,5ºC (в температурном диапазоне от -20ºC до 90ºC), 0,62ºC (в температурном диапазоне от 90ºC до 150ºC), менее 0,7ºC (в температурном диапазоне от -50ºC до -20ºC)

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

В проекте TIDM-TIA для преобразования тока с фотодиода в напряжение используется интегрированный в микроконтроллер MSP430F2274 операционный усилитель. Данный проект может быть использован в качестве датчика света для ряда применений. Прямое подключение к интегрированному АЦП MSP430F2274 позволяет анализировать напряжения и использовать их нужным образом. Данный трансимпедансный усилитель выполнен в малом размере благодаря использованию интегрированного в MSP430F2274 операционного усилителя, что приводит к созданию решения на базе одного кристалла для многих промышленных и потребительских применений.

Возможности:

  • Проект трансимпедансного усилителя на базе одного кристалла с использованием встроенного операционного усилителя
  • Чувствительность фотодиода настраивается по SW для различных условий освещения
  • Внешние выводы позволяют изменять резистор в ветви внешней обратной связи
  • Программируется по 5-выводному JTAG; внешние выводы GPIO и встроенный светодиод
  • Данный пример проекта трансимпедансного усилителя был протестирован и включает в себя программное обеспечение, демонстрационную программу и инструкцию по началу работы

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
Описание:

Данное проверенное решение демонстрирует очень простой и точный способ измерения температуры термопарой. В нем описываются необходимые сглаживающие фильтры и резисторы смещения для проведения диагностики датчика. В данном примере также описывается новый способ компенсации холодного спая с помощью встроенного в ADS1118 датчика температуры. Для линеаризации данных в решении продемонстрирован очень простой алгоритм, который может быть реализован в большинстве микроконтроллеров.

 

Возможности:

  • Измерение температуры термопарой К-типа;
  • Точность <1°C;
  • Повторяемость 0.2°C;
  • Компенсация холодного спая;
  • Включает программные алгоритмы;
  • Используется 16-битный АЦП АADS1118 с PGA.

Решение проверено и включает в себя:

  • теорию,
  • подбор компонентов,
  • моделирование TINA-TI,
  • схему и трассировку печатной платы,
  • возможность модификации.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Этот проверенный TI дизайн предоставляет теоретические основы, выбор элементной базы, моделирование, полную схемотехнику печатной платы, BOM и результаты измерений производительности от однополярного источника питания 3-проводной системы сбора показаний RTD, который точно измеряет температуру от -200 °C до + 850 °С. Входное напряжение и опорное напряжение помещают в логометрическую конфигурацию для уменьшения ошибок от шума и дрейфа и улучшения общей точности системы. ADS1247 упрощает фронт-энд решение путем объединения необходимых источников тока, программируемого усилителя и мультиплексора с цифровым управлением на одном чипе. "Chopping" метод используется для минимизации последствий несоответствия между двумя источниками тока. LDOTPS7A4901 с регулируемым выходом и высоким PSRR предлагается в качестве альтернативы питания над существующим USB предложением для сглаживания пульсаций питания и улучшения точности системы.

 

Возможности:

  • Проверенный дизайн TI;
  • Включает теоретические основы, выбор элементной базы, моделирование, полную схемотехнику печатной платы, BOM и результаты измерений.
  • Диапазон измерений -200 °C … 850 °C;
  • Однополярный источник питания 5В;
  • 24-битный ΔΣ АЦП ADS1247;
  • LDO с ультранизким уровнем шума для точных измерений TPS7A4901.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
  • Тестирование
Описание:

Данный модуль преобразования сигнала датчика с мостовой схемой включения генерирует управляемый токовый выход для заземлённой нагрузки. В первом звене данного модуля использован усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA) со смешанными сигналами для линеаризации и температурной компенсации дифференциального напряжения датчика с мостовой схемой включения. Во втором звене выходное напряжение PGA преобразуется в ток, который затем передаётся по стандартной токовой петле 4 мА – 20 мА. Дополнительная цепь защищает модуль от электростатического разряда (ESD), быстротекущих электрических переходных процессов (EFT), излучаемых и наведённых электромагнитных помех (EMI), а также от всплесков напряжения при ударе молний.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Возможности:

  • Прошёл испытание на электромагнитную защиту согласно стандартам IEC 61000-4 и FCC
  • Выход 4 мА – 20 мА с цифровой калибровкой
  • Точность 0,1%
  • Данный лицензированный проект включает в себя:
    • теоретический материал;
    • анализ подбора компонентов и расчёты;
    • симуляцию TINA-TI;
    • схему электрическую принципиальную и трассировку печатной платы;
    • результаты измерений;
    • результаты испытаний на электромагнитную защиту

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
  • Тестирование
Описание:

Данный прецизионный испытанный проект TI представляет собой аппаратно компенсированную систему сбора данных с 3-Wire терморезистора, которая точно измеряет температуру от 0 до 100 °C. Входное и опорное напряжения находятся в ратиометрической конфигурации для уменьшения ошибок от шума и дрейфа и улучшения общей точности системы. Аппаратная реализация упрощается благодаря использованию ADS1247, в который интегрированы необходимые источники тока, программируемый усилитель и дискретно управляемый мультиплексор. Источники тока работают независимо друг от друга для минимизации несоответствия между двумя источниками. Для дальнейшего увеличения точности системы рекомендуется LDO с регулируемым выходом и высоким коэффициентом подавления пульсаций напряжения питания TPS7A4901 как замена установленному USB-источнику.

 

Возможности:

  • Измеряет температуру от 0 до 100 °C с помощью 3-Wire терморезистор
  • Решение с одним напряжением питания
  • Ратиометрическая конфигурация
  • Используется ADS1247 – 24-битный дельта-сигма АЦП

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

В данном лицензированном базовом проекте TI реализован двухканальный модуль с аналоговыми выходами по напряжению и току. Два выхода являются независимыми и могут быть настроены как в режиме источника, так и в режиме нагрузки на выдачу напряжения или тока промышленных стандартов выходов. Несмотря на то, что номинальными выходами данного проекта являются ±10 В и ±24 мА, диапазоны выходов 0 В - 5 В, 0 В - 10 В, ±5 В, ±10 В, 4 мА - 20 mA, 0 мА - 20 мА, 0 мА - 24 мА, ±20 мА, ±24 мА могут быть получены путём подбора номиналов внешних резисторов.

Данный проект включает в себя внешние компоненты защиты, необходимые для успешного прохождения испытаний по стандартам IEC61000-4-2/3/4/5/6, а также данные о результатах тестов. Схема защиты не вносит негативных эффектов в работоспособность проекта, и результаты тестов показывают, что типовое значение неоткалиброванных ошибок составляет менее 0,1% во всём диапазоне измерений, а типовое значение откалиброванных ошибок составляет менее 0,01% во всём диапазоне измерений.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Возможности:

  • Включает в себя теоретический материал, анализ подбора компонентов, расчёт ошибок, схему электрическую принципиальную и трассировку печатной платы, результаты измерений производительности и результаты испытаний на ЭМС/ защиту от электромагнитных помех
  • Драйвер напряжения и тока с разрешением 16 бит, цифровым входом и аналоговым выходом
  • Напряжение питания ±15 В, выходы ±10 В и ±24 мА
  • Генерирует напряжение и ток в режиме источника и нагрузки на совмещённых выходах
  • Гальванически изолирован благодаря использованию ISO7641
  • Успешно прошёл испытания по стандартам IEC61000-4-2/3/4/5/6 и включает в себя данные о результатах испытаний

Возможность заказа
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы

Сравнение позиций

  • ()