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[参考译文] XTR105:通过 XTR105 + Arduino 会费支持了解可能的接地环路

Guru**** 1133870 points
Other Parts Discussed in Thread: XTR105, XTR116, XTR115, XTR111
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/978616/xtr105-support-on-understanding-possible-ground-loop-with-xtr105-arduino-dues

器件型号:XTR105
主题中讨论的其他器件: XTR116XTR115XTR111

我一直在尝试创建两个信号转换器电路来支付 Arduino 费用。 这些电路将用于将电路板与支持4-20mA 电流的工业器件连接:

1)电压至电流: 由于我使用的是会费 DAC、我应该将0.55-2.75V 转换为4-20mA。

2)电流至电压: 到期的输入电压范围为0-3.3V、因此我需要将4-20mA 转换为0-3.3V。

对于电路2、有一个名为 HW-685的商用板、能够正确执行该转换。 对于电路1、我正在尝试使用 XTR105开发一个解决 方案。我已经为电路1进行了第一次尝试、实际上它可以正常工作。 由于 Arduino 的 DAC 端口、我能够输入0.55-2.75V 电压、并在 XTR105中获得4-20mA 电流。  

当我尝试同时使用这两个电路时、问题会增加。 现在、我还没有任何支持工业4-20mA 的器件可供测试、因此我尝试组装所有器件并使用2个 Arduino 费用来测试每个电路是否正常工作。

此测试电路显示在随附的 wiring_v2.pdf 文件中。 预期行为为:

1) 1)可变0.55 - 2.75V Arduino 形式、DAC 引脚上的 Due #1连接到 XTR105。

2) 2)由于#1 DAC 引脚、XTR105电流环路提供与 Arduino 成比例的4-20mA 电流。

3) 3)电流环路连接到 HW-685电流至电压转换器、并提供与输入电流成比例的0-3.3V 电压。

4) 4) HW-685电压输出馈送到 Arduino、结果为#2、数字读取为12位分辨率0-4095信号。

5) 5)与来自 HW-685的信号成比例的信号将作为 Arduino Due #2 DAC 输出。 这将用作连接到 Arduino 的反馈信号、其原因是#1、并提供了一种比较发送的信息和读取为反馈信息的一致性的方法。 如果信号处于特定的预期范围内、这意味着每个电路工作正常。

当我将 Arduino Due #2 GND 连接到 Arduino Due #1时、会发生问题。 XTR105上的电流下降、一切都出错。  

阅读此论坛中的一些文章、似乎我应该使用隔离器、因为我没有使用 XTR105的 VREG 引脚供电、原因是#1。 我只想确认我对这个问题的理解是否正确、或者我是否缺少一点。 我购买 了 HCNR201模拟光耦合器、我想知道这是否可以解决问题。

如果我使用 HCNR201模拟光耦合器在 XTR105和 Arduino 之间提供1级电隔离、我是否能够实现此测试电路?e2e.ti.com/.../wiring_5F00_V2.pdf

 

  • 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!

    XTR105是一款双线制4mA 至20mA 电流变送 器、此变送器包含电流源、模拟前端仪表放大器(提供增益)和线性化电路、旨在与 RTD 温度传感器(无微控制器)直接连接、其中的 IRET 电势不能被连接至环路电源 GND 电势。  两线制电流变送 器通常直接由回路电源供电、两线制电流变送器+整个传感器电路的总电流消耗不得超过4mA。  

    在该应用中、问题是您要将器件的 XTR105 IRET 连接到接收器侧的环路电源 GND、从而导致问题;必须允许 IRET 相对于环路电源浮动、并且不得连接到环路 GND。  由于 XTR105是一款2线制电流变送器、因此只要整个变送器和传感器电路的电流消耗小于4mA、XTR105就只能通过稳压器为传感器和电路供电。 XTR105的功耗典型值为2.2mA (1.8mA 至2.6mA)、因此微控制器和传感器的功耗需要小于1.8mA。  

    可能会超过4mA 电流预算、因此、您可以尝试使用模拟隔离器或隔离放大器来驱动 XTR105、并使用外部电源为微控制器/传感器供电、尽管模拟隔离器的成本往往很高。

    如果您希望转换微控制器输出并通过2线制电流变送器进行传输、一种非常常用的解决方案是使用 XTR115或 XTR116 (2线制电流变送器)。   如果 Arduino 控制器+传感器+ XTR115电流的总流消耗预计超过4mA、则一种常见的解决方案是生成 PWM 信号、并通过数字隔离器通过 RC 滤波器馈送、 并使用外部电源为微控制器+传感器供电、如下所示。

     

    或者、如果您可以访问发送器侧的环路电源接地端、请考虑改用3线电流发送器、例如 XTR111。  XTR111 (3线制变送器)可让您在无需隔离的情况下将所有变送器和接收器电路都引入相同的回路电源接地电位。  XTR111 (3线制变送器)+微控制器和传感器可由本地电源供电、而不受4mA 电流消耗限制。

    请参阅以下链接、其中包括电流环路发送器2线和3线教程和常见问题解答

    谢谢、此致、

    Luis

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    非常感谢您的支持、Luis。

    我现在可以更清楚地了解问题和解决方法!

    我目前唯一的令人质疑的问题是:您是否认为 HCNR201会起到功能模拟隔离器的作用?

      

    pdf1.alldatasheet.com/.../HCNR201.html