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工業/軍事/航太 Share print

傳送交流測量值的電流回路

2013年04月01日  | Mark Fazio, David Scott, 及 Bob Clarke

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一些程序控制應用會使用電流回路,在雜訊高的長距離上傳送類比資訊。採用圖1 中的三晶片電路,可以測量出交流電流或電壓,並通過一個4至20 mA的電流回路將結果發送出去。電路可接受0至10 mV ac RMS輸入,提供4至20 mA的輸出。

輸入信號在檢測電阻R SENSE 上建立了一個浮動電壓,該電阻從待測電流上產生0至10 mv RMS。這個浮動電壓成為一個差動輸入單端AD22050感測器介面IC 1 的輸入。

IC 1 有約為20的增益,驅動AD736 RMS-dc轉換器IC 2 的低阻抗(8-kΩ)輸入端(第1腳)。這個轉換器的滿量程範圍為200 mV RMS。IC 2 的輸出驅動IC 3 ,後者是AD694電壓轉4-20 mA電流的回路介面IC。

圖 1
圖1本電路可測量交流電流或電壓,並在一個4至20 mA電流回路上傳輸結果。



由於IC 1 和IC 2 的功耗較低,可以採用IC 3 第7腳提供的10V基準輸出電壓運作。IC 3 以及整個電路的工作採用標準24V回路電源。由於此電路只需要單電源,因此必須將IC 2 的共模輸入端偏置在IC 3 10V輸出的一半處,即5V。R 1 與R 2 構成的分壓器從10V得到5V。R 2 與IC 3 內部的一個10-k Ω電阻並聯。

IC 3 的內部緩衝器放大IC 2 第6腳輸出與5V電壓軌之間的差值。對於0至10 mV RMS輸入,這個差值範圍為0至200 mV dc,並從IC 3 產生一個4至20 mA的輸出電流。用R 3 可以調節電路的增益。R 4 與R 5 將IC 3 內部放大器增益設定為10。R 5 與R 4 匹配,防止由於內部放大器輸入漂移電流所產生的偏移。電路在20 Hz至40 Hz內的讀數精度為1.2%,在40 Hz至1 kHz之間為1%。-3 dB帶寬為33 kHz(本文原先刊載於在1992年8月6日出版的EDN雜誌)。




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