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[参考译文] XTR115:使用 XTR115U 输出的隔离式 4-20mA 电路随机跳至更高的电流

Guru**** 2668255 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1593813/xtr115-isolated-4-20ma-circuit-using-xtr115u-output-randomly-jumps-to-a-higher-current

器件型号: XTR115

您好:
 
使用 BLE 器件、该器件 在隔离式 4-20mA 电路中使用 MAX5214GUA+T 输出 0 - 160ua。 能够输出 4mA 至 20mA 的电流、但在某些情况下、输出会在设定值和较高的值之间切换、然后再切换回。 隔离了将数据写入 DAC 时发生的变化、但是表明使用芯片选择触发时、数据在 SPI 端口上输出一致。 通过移除电池且不允许在 SPI 总线上传输任何额外数据、进一步隔离微控制器、使 4-20mA 电路的输出由 24VDC 供电、并且在输出端没有变化。 SPI 总线最初的时钟频率为 1MHz、然后更改为 100kHz。 工程用 C 语言编写、提供一些硬编码设置示例、经测试可供您参考。 不确定与数据发送到 DAC 的方式、时序问题或硬件问题相关的操作顺序。 如果您有任何问题或需要其他信息、请查看并告诉我。 随附原理图以供参考。 非常感谢您能提供的任何帮助。
 
 

// 0x7fff = 20.06ma

 

// 0x7f00 = 19.81ma

 

// 0x7e00 = 19.56ma

 

// 0x7d00 = 18.31ma

 

// 0x7c00 = 18.06ma

 

// 0x7b00 = 16.81ma 或 18.81ma

 

// 0x7a00 = 16.06ma 或 18.06ma

 

// 0x7900 = 16.31ma 或 18.31ma

 

// 0x7800 = 16.06ma 或 18.06ma

 

// 0x7700 = 13.81ma

 

// 0x7600 = 13.06ma

 

// 0x7500 = 12.31ma

 

// 0x7400 = 12.06ma

 

// 0x7300 = 12.81ma

 

// 0x7200 = 12.06ma

 

// 0x7100 = 12.31ma

 

// 0x7000 = 12.06ma 或 16.06ma

 

// 0x6fff = 8.06ma

 

// 0x6f00 = 7.81ma

 

// 0x6e00 = 7.06ma

 

// 0x6d00 = 6.31ma

 

// 0x6c00 = 6.06ma

 

// 0x6b00 = 6.06ma

 

// 0x6a00 = 4.06ma

 

// 0x6900 = 4.31ma

 

// 0x6800 = 4.06ma

 

// 0x6700 = 5.81ma

 

// 0x6600 = 5.06ma

 

// 0x6000 = 4.06ma

 

 

 

Buf[0]= 0x70 | DAC_DAC Write_Through;      //#define DAC_0b0100000 Write_Through

Buf[1]= 0x00;

 

4-20mA Circuit.JPG

非常感谢大家观看视频、

Glen

 

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Glen、  

    需要澄清的一些问题是、DAC 数据列表和测量的电流值列表是否正确? 如果测量电流值、原理图上的哪个位置测量了电流值?  

    测量输出电流时是否监测输入电流? 如果是、也请分享这些信息。 如果可以访问该节点、则最好流入引脚 2 的电流是多少。  

    谢谢!

    此致、
    Ashley

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    您好、Ashley、

    非常感谢您的答复。 DAC 列表是使用 Fluke 87V 电压表在 4-20mA 环路一侧的输出端测得的电流。 仪表正极引线连接到+24VDC 电源、负极引线连接到 J2 引脚 1。 24VDC 电源的负极连接到~500 Ω 电阻器、另一根电阻器引线连接到 J2 引脚 2。 将十六进制值硬编码到 DAC 0x7a00、并测量 15.6K 电阻器两端的电压。 电压为 1.873V (~120ua) 和 2.185V (~140ua)。 如果您有任何疑问或需要其他 信息、敬请告知。

    非常感谢大家观看视频、

    Glen

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    您好 Glen、  

    您是否尝试过在未连接 DAC 的情况下通过提供外部已知电压或电流输入来测量 XTR? 我尝试计算十六进制代码 0x7a00 时 DAC 的 Vout、得到的值为 1.19V、因此我不知道为什么要获得更高的电压。  

    VOUT_DAC = Vref *(Hex_dec / Total_resolution)= 2.5V *(7808 / 16,383)= 1.19V

    如果您有任何问题、敬请告知。
    谢谢!

    此致、
    Ashley

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    您好、Ashley、

    非常感谢您的建议。 我有一个 62K 电阻器、从 2.5V ref 提供~40ua 上拉的偏置、从而在输出端提供 4mA 电流。 但是、当在仪表上看到低值电流和高值电流时、我尝试从电路的微控制器侧移除电池电源。 无论在移除电池后的哪种情况下、如果不对隔离电路上的 DAC 进行额外写入、输出电流都将保持稳定。 这似乎表明 DAC 正在以不同的值读取数据、或者在 CS 为低电平时误解了写入的值。 不过、当在专用 CS 数据上触发时、SPI 端口确实与其他器件通信。 添加了写入 DAC 之前和之后的延迟、这不会改变输出的差异。 需要注意的一点是、将示波器探头的接地端连接到连接到 CS 的通道探头 的隔离侧和隔离侧时、输出电流没有变化、但当第二个通道探头接触 DAC 数据输入引脚 4 的隔离侧时、输出电流确实会升高。 数据时钟输入看起来正常、但输出确实上升。 交流输入端的示波器接地端悬空。 尚未使用隔离式探针进行测量。 包括下面和 CS 中的示波器数据屏幕截图、以供您参考。 如果您有任何疑问或需要其他信息、敬请告知。

    BUF[0]= 0x27 | DAC_ADC Write_Through//#define DAC_0b0100000 Write_Through

    Buf[1]= 0x00

    非常感谢大家观看视频、

    Glen

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    嘿 Glen、

    Ashley 今天即将出场、所以我很高兴能在这里跳到前面。  

    感谢您在获取数据方面的帮助、 您的新结果肯定会帮助我们努力找出罪魁祸首。  

     我发现很怀疑我们 经常被  这些测量中的许多二进制间隔关闭:

    设 78

    但有时得到  

    设置 79

    但有时得到  

    设置 70

    但有时得到  

    还有许多其他奇怪的 代码,比如 70 是有时 12mA(正确),但 6FFF 是 8mA(不正确)

    这很像是至少 有一个 位没有正确设置。  

    我的理论有一些例外、但问题最多的位似乎是第二个十六进制半字节的位 1。  

    示例:

    Real 4mA 设置为 X60 (0110 0 000)、但我们也得到了带有 X68 的 4mA (0110 1. 000)

    不过、有许多例外情况、例如:

    实数 12mA 用 x70 (0111 0000) 进行设置、但有时我们也会得到带有 x72 (0111 0010) 或带有 x74 (0111 0100) 的 12mA

    现在查看您提供的新数据、如果我对设置有任何误解、请告诉我。  

    示波器接地 GND 悬空(正常)

    示波器 GND 连接到 ISO GND 的探头 CS(无变化)

    在 Din 上添加第二个探头、示波器 GND 也连接到 ISO GND(DAC 输出发生变化)

    感觉我们遇到了 GND 问题或数据完整性问题。 您的数字示波器截图看起来非常干净、因此我有点困惑、我们在这里可能会遇到问题。  

    SCK 是否与 Din 顺序不符?  

    如果您需要、我们还可以验证 XTR 是否是问题的一部分、或是否按指示运行。 如果您可以用几个点的数据来显示 Iin 处的电压和负载上产生的电压、我们可以看到 XTR 是否在不同的 DAC 设置中至少呈线性表现。  

    我最终怀疑、某些 2 线系统无法将 IRET 接地。 我通常不使用这些器件、因此 Ashley 会是验证这是否存在潜在问题的最佳人选。 对于两个线回路, IRET 将有效地成为任何电压环路需要端接以满足操作. 以下是 2 线环路 IRET 的一个很好的示例:

    我想知道这个问题实际上是否是由系统中所有其他器件的 XTR 接地漂移引起的。 XTR 是否变热? 这通常是一个非常明显的迹象、表明它正在与以 GND 为基准的 IRET 进行战斗。  

    可能需要 参考 IRET 引脚(而不是 ISO GND)上的电流模式 DAC。 或者、您可以使用 3 线环路。

    如果这不是问题、我也不想提出警报。 似乎必须在该电路板上引入 GND 问题、并且 XTR 可能就是这样做的。

    谢谢、

    Jacob

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Jacob:

    非常感谢您的帮助。  

    现在查看您提供的新数据、如果我对设置有任何误解、请告诉我。  

    示波器接地 GND 悬空(正常)是

    在示波器 GND 连接到 ISO GND 的情况下探测 CS(无更改)是

    在 Din 上添加第二个探头、示波器 GND 也连接到 ISO GND(DAC 输出中的变化)是、但是这是唯一会影响输出电平的引脚

    感觉我们遇到了 GND 问题或数据完整性问题。 您的数字示波器截图看起来非常干净、因此我有点困惑、我们在这里可能会遇到问题。  

    SCK 是否与 Din 顺序不符? 在 CS 和 SCK 上触发、并在数据输入、和 CLK 上触发

    XTR115U 上的温度未上升。

    请参阅以下屏幕截图以供参考。

    非常感谢大家观看视频、

    Glen

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    嘿 Glen、

    感谢您的捕获结果、这对您很有帮助。  

    似乎您的数据当前已设置为具有用于上升时钟的稳定 Din、但是 MAX 部分希望下降沿时钟:

      如果我理解 DS 正确、这可能会导致数据不确定。  

    这是我期望数据是由于下降沿时钟产生的结果:(U 表示不确定性、1/0 表示确定)

    你怎么看?

    谢谢、

    Jacob