This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] XTR116:与 MCP4921 DAC 一起产生4-20mA 电流环路

Guru**** 2387830 points
Other Parts Discussed in Thread: XTR116
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/1244601/xtr116-producing-a-4-20ma-current-loop-alongside-an-mcp4921-dac

器件型号:XTR116
Thread 中讨论的其他器件: MikroElektronika

您好

我最近购买了 MikroElektronika 4-20mA T Click MCU Add On Board MIKROE-1296、用于我在工作中需要的项目、该项目具有连接到螺钉端子的24V 电源、并通过电压电源和 Fluke 回路校准器进行连接测试。 该板具有一个 MCP4921 DAC、我通过 SPI 对其进行编程、可提供0-4.095V 的电压范围。 但电路板(或者从技术上讲、是 XTR116)不会输出低于4.4mA 的电流。

我已经测试过此电路板、已将其设为最低值、并循环遍历0-4095值、然后再次返回、但在任何这些情况下、它不会低于4.4mA。 此外、在对电路板进行编程以使其在整个范围内循环时、电路板会出现这种奇怪的行为、当电流接近4.4mA 时、尽管电压以相同的速率变化、但电流在再次加速之前会缓慢变化。

我已通过测量其输出来检查 MCP4921是否存在不使用整个电压范围的错误、这反过来可能影响我从 XTR116获取的电流大小、但 MCP4921使用整个电压范围。

我在不同的论坛上读到过,这可能与 XTR116的当前抽取有关。 关于如何使电路板使用4-20mA 工作范围的解决方案有哪些? 他们所实施的设计是否存在任何根本错误?

下面是我已经测试的4-20mA 电路板的原理图

  • 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 Alexander:

    Unknown 说:
    但在任何一种情况下都不会低于4.4mA。 此外、在对电路板进行编程以使其在整个范围内循环时、电路板会出现这种奇怪的行为:当电流接近4.4mA [/报价]
    时、有什么解决方案可让电路板使用4-20mA 跨度? 他们实施的设计是否有根本的错误?

    您是否阅读了 EVM 的用户指南或手册? 我尚未阅读用户指南、但 EVM 应该可以工作。  

    XTR116是2线电流环路 V/I 变送器、输入电压 Vin 可能介于0-5Vdc 之间并按比例将其转换为4-20mA。 当 Vin = 0V (U2上的 PIN8与.r.t GND_ISO 节点无关)时、XTR116的电流不会超过3.7mA。 XTR116节点的 GND_ISO 或引脚3悬空。 因此、4.4mA 下的最低测量电流可能是测量误差。 应在输入电压= 0V (如果输入电压短接至 GND_ISO 引脚)时、在4.0mA 下测量该电流。   

    在 Vloop 侧、XTR116应由 Vloop 侧的7.5Vdc - 24V 直流供电。 Vloop 的 GND 与 GND_ISO 不同的参考 GND、不应相互连接。  

    随附了 XTR116数据表、应用手册和仿真。 如果您有其他问题、请告诉我。  

    https://www.ti.com/lit/ug/slau526/slau526.pdf?ts=1688574667188&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/xtr116.pdf?ts=1688542909484&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252FXTR116%252Fpart-details%252FXTR116U

    e2e.ti.com/.../XTR116-07052023.TSC

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德

    [/quote]
  • 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

    感谢您的答复。

    我拥有的关于这个电路板的所有信息是此链接中提供的描述和文件: MikroElektronika 4-20mA T click MCU ADD ON Board MikROE-1296 | RS (rs-online.com)。 尽管联系了 RS 以获得有关该产品的更多信息。

    此外、根据我在 DAC 数据表中看到的内容、通过 SPI 与 DAC 进行通信并确保在其输出中获得所需的电压值、这样的噪声也不会过多。 正如我提到过的、我已经设法让它输出一个恒定值、并在整个电压范围内进行环路计算。  

    通过连接到 VOUT 和 GND_ISO 来测量 DAC 的输出电压、而通过将万用表与其中一个螺纹接线端子串联来测量电流。 我知道参考 GND 和 GND_ISO 不应该相互连接、据我所知、我也没有这样做。  

    因此、我不太确定出了什么问题。 在我看到你的仿真后、我唯一能想到的就是、MikroElektronika 提供的默认 EVM 在 VREF 和 Iin 之间没有电阻器(Ros)。 这或许能解决这个问题吗?

    此致、

    亚历山大

  • 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  Alexander:

    这是否可以解决此问题?

    Vref = 4.096被馈送到 DAC 中、这表示 DAC 的最大值。 输出电压为0至4.096Vdc、具有.r.t IRET 或 GND_ISO。  

    请确认 MCP4921、U2的输出电压是否在上述范围内。  

    如果是这种情况、那么仿真中显示的 Viso 在0V 到4.096Vdc 的范围内、Iout 将从~0mA 转换为20.48mA。  

    XTR116的电流增益为100A/A、当 Viso = 4.096V 时、I_IN = 4.096V/20k = 0.2048mA、Iout = 100* 0.2048mA = 20.48mA。  

    e2e.ti.com/.../XTR116-07062023-Mikroe.TSC

    如果您的要求是4-20mA、则需要添加 Ros = 102.4kΩ Ω、它会生成 I_IN = 40uA --> Iout - 4mA (Viso = 0V 时)。   

    我尚未浏览第三方用户指南、但这是 XTR116应如何进行仿真。   

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德

  • 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。

    XTR 和 MCP 的电流消耗各约为0.2mA。 根据频率、ADUM 会消耗更多的电量。 您在测量时 SPI 接口是否处于空闲状态?

    请检查 R2上的压降(1V 应与5mA 相对应)、VCC_ISO 相对于 GND_ISO 为5V。 (如果 VCC_ISO 下降、则表明某些组件消耗的电流过大。)

  • 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  Alexander:

    我将结束本次调查。  

    如果您有其他问题、请告知我们。  

    此致!

    雷蒙德