智能变送器

本文将简要介绍4-20 mA系统、其发展历程和相关芯片组，该芯片组通过有效减少外部元件数量来缩小整体解决方案的尺寸并提高可靠性。

环路供电变送器已经从纯粹的模拟信号调理器发展为高度灵活的智能变送器，但所选择的设计方法仍取决于系统的性能、功能和成本要求。

在环路供电设计中，4mA到20mA的环路需要同时提供电源和数据，并且系统回路的工作电流必须小于4mA。事实上，小于或等于3.6mA的电流是比较典型的目标值，主要用于环路属于低报警电流。设计中的其它关键因素还需要考虑目标性能、功能、尺寸和成本。我们讨论的第一个电路（图1）采用纯模拟信号链。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-07/wen_zhang_/100044069-74201-1.pn…; alt=“图1. 模拟4mA到20mA环路供电变送器（参考CN0289）。”width="600"></center><center><i>图1：模拟4mA到20mA环路供电变送器（参考CN0289）。</i></center>

作者：Tracey Johnson(精密转换器部门应用工程师) 和Michal Brychta(ADI公司工业和仪表仪器部门系统 应用工程师）

当代的现场仪表，也就是众所周知的智能变送器，是基于 微处理器的智能现场仪表，用于监控过程控制变量。随着 一些处理功能从中心控制室分散到工作现场，此类现场设 备的智能化程度日益提高。系统设计人员面临着一种直接 挑战，也就是既要融合额外的智能、功能和诊断能力，同 时又要开发出能够在4-20mA的环路所提供的有限功率范围 内有效运行的系统。本文旨在指出市场中出现的一些主要趋势的重要性，同时探讨如何在整体系统层次以及在智能 变送器设计基本信号链元件的范围内高效地解决这些问 题。由ADI公司开发并向HART通信基金会[1]注册的一个 示例解决方案专门用于此类设计。