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:
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
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:
In order to provide system designers a new cost-effective and easy alternative to assured precision temperature measurement, this reference design discusses the new tiny 2-pin digital output IC temperature sensor with single wire pulse count interface that enhances reliability and greatly simplifies the design of galvanic isolation architecture for sending both power and unidirectional data through same low profile transformer and remote operation. In addition, with fewer error sources, computation of error budget is easier. Cost budgets, accuracy, size and simplicity of interfacing with other circuit elements are main factors in selecting a sensor to do a job and this reference design system tremendously helps in meeting all these requirements. With less-than 0.25°C maximum measured error over temperature range -50°C to 150°C, functional isolation of 400VRMS and IEC61000-4-4 pre-compliance testing, this design significantly reduces the design time for development of high-accuracy temperature measurement systems.

Возможности:

Allows Single Low-Profile Transformer for Power and Data Isolation While Eliminating the Need for Optocoupler or Digital Isolator on Data Line Power and Data Coexist on 2–Wire Interface for Remote Temperature Sensing Across Isolation No Need of System Level Calibration Unlike Thermistors Replacement for RTDs and NTC or PTC Thermistors Eliminates High-Precision Active or Passive Components Functional Isolation of 400 VRMS and Dielectric up to 2500-V AC for 60 seconds Pre-Compliance Testing: Meets IEC61000-4-4 EFT (Level 4): ±2 kV – Class-A Accuracy Over Temperature: Measured Error Using LUT: < 0.25ºC (-35ºC to 150ºC) Measured Error Using 1st Order Transfer Function: < 0.25ºC (15ºC to 100ºC) Guaranteed Limits from LMT01 Datasheet Using LUT: < 0.5 max. (-20ºC to 90ºC), 0.62 max. (90ºC to 150ºC), < 0.7 max. (-50ºC to -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
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

  • ()