具有HART接口的完整4mA至20mA環路供電現場儀器

　　電路功能與優勢

　　圖1所示電路是一款完整的智能工業環路供電現場儀器，提供 4 mA至20 mA模擬輸出和可尋址遠程傳感器高速通道（HART?）接口。HART是一種數字雙向通信，可在4 mA至20 mA模擬電流信號之上調制一個1 mA峰峰值頻移鍵控（FSK）信號。它可實現眾多功能，例如遠程校準、故障查詢和過程變量傳輸；這些功能在諸如溫度和壓力控制等應用中是必須的。

　　該電路已通過兼容性測試和驗證，并通過了HART通信基金會（HCF）的注冊。這一成功注冊可讓電路設計人員極其放心地使用電路中的一個或全部元件。

　　該電路使用了超低功耗精密模擬微控制器 ADuCM360、4mA 至20 mA 16位環路供電數模轉換器（DAC） AD5421 ，以及業界功耗最低、尺寸最小的HART兼容型IC調制解調器 AD5700。

　　圖1. 具有HART接口的4 mA至20 mA環路供電現場儀器（原理示意圖：未顯示所有連接和去耦）

　　Figure 1A. DEMO-AD5700D2Z Printed Circuit Board （Pressure Sensor Not Included）

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本文導航

第 1 頁：具有HART接口的完整4mA至20mA環路供電現場儀器
第 2 頁：電路描述
第 3 頁：常見變化

adi(238585) adi(238585)
HART接口(5958) HART接口(5958)
供電現場儀器(5834) 供電現場儀器(5834)

使用萬用表測試4~20mA電流環路

在現代工業自動化系統中，4~20mA電流環路是一種常見的信號傳輸方式，例如水泥廠、鋼鐵廠、化工廠這種場景中有很多傳感器使用4~20mA電流信號，用于傳輸模擬量信號（如溫度、壓力、液位等）。圖1控制

2023-10-21 08:31:30

303

如何通過單片機輸出標準的4到20mA的電流？

4~20mA電流環的零電平信號采用4mA大小的電流表示，滿量程采用20mA電流表示，因此得名“4mA-20mA電流環(current loop)”。

2023-10-18 10:29:56

209

4mA-20mA電流環路電路圖詳解

這是一個4 mA至20 mA電流環路電路。該電路用于長距離傳輸信號。該電路的精度不會受到線路壓降的影響。該電路的功耗必須小于4 mA，因為遠端必須從環路接收所有功率。該電路需要5V輸入電壓，OP90的靜態電流最大值為20 μA，TMP01的最大靜態電流為500 μA。

2023-07-27 17:25:18

1106

模擬4~20ma電流輸出的設計

4 ~ 20ma 電流輸出的目的不用多說，今天就簡單聊一下 4 ~ 20ma 電流輸出是怎么設計出來的，并介紹一種國產集成芯片解決方案。

2023-07-13 15:35:59

3279

菜鳥求問，如何將HART信號疊加在4~20mA的電流上？

HART協議中說，將0.5mA的FSK信號疊加在4~20mA的電流上傳輸，請問如何疊加的？比如我用單片機的DAC輸出4~20mA的電流，另一方面還有一根HART的0.5mA信號的輸出線。這疊加就是把兩根線直接連起來？？

2014-09-26 19:20:09

4-20mA電流環路發送器入門

在現代工業控制系統中，4-20 mA電流環路發送器一直是在控制中心和現場傳感器/執行器之間進行數據傳輸最為常用的發送器，主要是因其便于安裝、使用和維護。隨著氣動信號被用于控制執行器，并在早期工業自動化現場作為比例控制之后，4-20 mA電流環路發送器開始被大量應用。

2023-04-12 10:33:53

665

4~20mA轉0~5V的I/V轉換電路設計(一)

【任務】4~20mA利于工業現場信號的遠程無衰減抗干擾傳輸，但該電流信號須轉換為電壓信號并經過A/D轉換才便于MCU處理。試設計一個4~20mA轉0~5V的I/V電路。

2023-03-30 11:25:46

4261

使用4–20mA環路供電溫度傳感器

圖1中的電路使用模擬溫度傳感器、運算放大器、晶體管和低壓差線性穩壓器，在4.20V至3V順從范圍內提供75–28mA輸出。這些器件的低靜態電流允許它們由環路供電，唯一的后果是輕微的失調誤差。

2023-02-08 11:55:14

856

靈活的帶寬4mA至2mA電流輸入，具有輕松的HART兼容性

4 mA至20 mA模擬電流環路常見于加工廠和工廠環境。雖然兩種環境中的基本信令相同，但帶寬要求卻大不相同。工廠控制系統可能需要位置和位移傳感器的環路帶寬為 100 Hz。另一方面，典型的過程控制系統只需要幾赫茲的更新速率，并且通常啟用HART。

2023-02-02 10:57:08

234

為4-20mA環路電源增加故障保護

4-20mA 電流環路由控制端的電源和電流測量裝置以及感測過程變量信息（如溫度或壓力）并將其轉換為電流的現場變送器組成（圖 1）。大多數4-20mA工業環路由24VDC供電，但該電壓范圍為12V至36V。舊系統中的環路電壓可能更高。

2023-01-09 17:09:10

1182

靈活的帶寬4mA至20mA電流輸入具有輕松的HART兼容性

R1和 R意義提供 250 Ω 的系統終端阻抗。HART FSK信號從那里交流耦合到HART調制解調器。4 mA 至 20 mA 模擬信號由精密 100 Ω R 轉換意義電阻至0.4 V至2 V電壓

2023-01-09 14:21:34

349

針對HART支持的4mA至20mA輸入優化電路設計

HART（高速可尋址遠程傳感器）協議允許通過傳統的模擬 4 mA 至 20 mA 電流環路進行雙向 1.2 kHz/2.2 kHz FSK（頻移鍵控）調制數字通信。這允許對傳感器/執行器進行詢問，并在設備安裝、監控和維護期間提供顯著優勢。

2023-01-08 14:54:36

429

4~20mA電流采集模塊

針對4~20mA(0~20mA)輸出型傳感器，設計了這套電流采集電路，可以將傳感器輸出電流采集通過數碼管顯示，并通過串口上傳

2022-11-09 09:42:38

4144

4-20mA電流環路發送器入門

4-20mA電流環路發送器入門

2022-11-02 08:16:25

4至20mA環路傳感器隔離式電源設計

電子發燒友網站提供《4至20mA環路傳感器隔離式電源設計.zip》資料免費下載

2022-09-07 11:13:12

用于4到20mA回路供電發送器的隔離式超低功耗設計

電子發燒友網站提供《用于4到20mA回路供電發送器的隔離式超低功耗設計.zip》資料免費下載

2022-09-06 09:55:54

ISO的4-20mA電流環路信號隔離器

4-20mA(0-20mA)電流信號輸出的無源信號隔離模塊。方案采用獨有的電磁隔離模式及高效能輸入端回路竊電技術，有效地解決了儀器儀表與傳感器之間傳輸電流信號隔離對供電電源的依賴問題，實現4-20mA(0

2022-04-20 15:47:19

CN0319 采用ARM Cortex-M3的14位、4-20mA環路供電型熱電偶溫度測量系統

圖1所示電路是一款完整的環路供電型熱電偶溫度測量系統，使用精密模擬微控制器的PWM功能控制4mA至20mA輸出電流。圖1. ADuCM360控制4 mA至20mA基于環路的溫度監控電路

2021-06-05 12:36:18

CN0270 完整的4 mA至20 mA HART解決方案

圖1所示電路使用 AD5700 (業界功耗最低、尺寸最小的HART1兼容型IC調制解調器) 以及AD5420 (一款16位電流輸出DAC)，形成完整的HART兼容型4 mA至20 mA解決方案，這在

2021-06-05 09:40:18

CN0289 集成電壓或電流驅動的靈活4 mA至20 mA環路供電壓力傳感器變送器

圖1所示電路是一款魯棒且靈活的環路供電電流變送器，可將壓力傳感器的差分電壓輸出轉換為4 mA至20 mA電流輸出。該設計針對各種橋式電壓或電流驅動型壓力傳感器而優化，僅使用了4個有源器件，總不可

2021-06-04 09:28:13

CN0321 具有HART的完全隔離、單通道電壓、4 mA至20 mA輸出

該電路提供一款完整的、完全隔離、模擬輸出通道，適合需要標準4mA至20 mA HART?1-兼容型電流輸出和單極性/雙極性輸出電壓范圍的可編程邏輯控制器(PLC)和分布式控制系統(DCS)模塊。它為

2021-06-03 18:48:02

CN0382 采用低功耗、精密、24位-型ADC的隔離式4 mA至20 mA/HART工業溫度和壓力變送器

圖1所示電路是一種隔離式智能工業現場儀表，可與許多類型的模擬傳感器，如溫度傳感器(Pt100、Pt1000、熱電偶)或橋式壓力傳感器等接口。該儀表通過4 mA至20 mA模擬輸出和可尋址遠程傳感器

2021-06-01 14:46:03

AD693：環路供電4-20 mA傳感器變送器數據表

AD693：環路供電4-20 mA傳感器變送器數據表

2021-05-15 08:32:44

UG-250：16位、串行輸入、環路供電4 mA至20 mA DAC評估板

2021-05-11 21:19:19

AD5737：四通道、12位、串行輸入、4 mA至20 mA輸出DAC，帶動態電源控制和HART連接數據表

AD5737：四通道、12位、串行輸入、4 mA至20 mA輸出DAC，帶動態電源控制和HART連接數據表

2021-05-07 11:13:02

CN0289靈活的4 mA至20 mA環路供電電壓或電流驅動壓力傳感器變送器

2021-03-23 18:54:24

CN-0382: 采用低功耗、精密、24位Σ-型ADC的隔離式4 mA至20 mA/HART工業溫度和壓力變送器

CN-0382: 采用低功耗、精密、24位Σ-型ADC的隔離式4 mA至20 mA/HART工業溫度和壓力變送器

2021-03-21 08:28:59

AN-1202: 利用AD5412提供12位電壓和4mA至20mA輸出簡化解決方案

AN-1202: 利用AD5412提供12位電壓和4mA至20mA輸出簡化解決方案

2021-03-21 00:56:09

AN-534: 采用20C15* HART調制解調器為路供電型4mA–20mA DAC AD421增添HART?性能

AN-534: 采用20C15* HART調制解調器為路供電型4mA–20mA DAC AD421增添HART?性能

2021-03-19 11:44:55

AD421：環路供電型4 mA-20 mA DAC 數據手冊

AD421：環路供電型4 mA-20 mA DAC 數據手冊

2021-03-19 02:49:28

AD5410/AD5420：單通道、12/16位、串行輸入、4mA至20mA 電流源DAC

AD5410/AD5420：單通道、12/16位、串行輸入、4mA至20mA 電流源DAC

2021-03-18 21:08:50

AD5421環路供電數模轉換器的性能分析

AD5421是一款環路供電的16位、4mA至20mA數模轉換器(DAC)，集成精密轉換器和智能電源管理電路。該器件是業界功耗最低的4mA至20mA DAC。

2019-06-12 06:15:00

5661

對支持HART的4mA至20mA輸入進行優化的電路已經研制出來了

HART(可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協議)協議允許在傳統的模擬4 mA至20 mA電流環路內實現雙向1.2 kHz/2.2 kHz FSK (頻移鍵控)調制數字通信。

2019-04-12 16:25:39

5522

由ISO103與XTR101構成的隔離式4～20mA儀器環路電路

關鍵詞：ISO103 , XTR101 , 儀器環路如圖所示為由ISO103與XTR101構成的隔離式4～20mA儀器環路電路。電阻式溫度檢測器(RTD)檢測溫度變化，將溫度變化轉換為電信號輸入

2019-02-24 14:13:01

287

由 4mA 至 20mA 電流環路提供的 7.4mA DC 電源

在 4mA 至 20mA 電流環路應用中表現出超群的性能。該器件可實現電流倍增；一個 4mA 輸入電流能夠連續地為一個 7.4mA 負載供電?；蛘?，LTC3255 也可以充當線性穩壓器的一種較高效率替代產品，并提供空間節省。

2018-06-29 18:52:10

225

隔離型4-20mA電流環路

該電路是一種計算機控制型4-20mA電流環路。它專為在一個3.3V至30V的單電源電壓范圍內運作而設計。該電路的零輸出基準信號(4mA)由 R1設定并采用R2來校準，而其全標度輸出電流由R3設定并

2018-06-29 18:43:24

588

3.3V/10mA穩壓器形成了一個4mA至20mA環路

該電路是一款3.3V/10mA穩壓器，它從一個4mA至20mA環路提取其功率。這款電路用實例說明了基于LTC1474 / LTC1475的穩壓器是怎樣輕松針對此類低電流應用而優化的。2W檢測電阻器

2018-06-29 18:40:02

196

由回路供電的 4-20mA 單芯片 RTD 傳感器變送器參考設計

本參考設計是一種雙線制、由回路供電的 4mA 至20mA 系統的單芯片解決方案，其中包括四線制 RTD模擬前端。

2018-05-08 17:07:21

構建4~20mA基于環路的溫度監控電路

本電路與電路筆記CN-0300中描述的電路相似，但本電路具有以更高分辨率的PWM驅動4 mA至20 mA環路的優勢?；赑WM的輸出提供14位分辨率。有關溫度傳感器與ADC的接口，以及RTD測量的線性化技巧詳細信息，請參考電路筆記CN-0300和應用筆記AN-0970。

2018-03-16 09:00:00

1700

淺談4-20mA信號傳輸技術及其應用

一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，也是過程控制系統用模擬信號標準。是工控用信號，一般現場儀表輸出信號是4-20mA，它就是一種傳輸信號。一般只要低于4mA輸出，則輸入側一概認為是零值。

2018-02-21 09:56:00

16166

支持HART的電流輸入以及與向余量受限的4mA至20mA輸入設計中添加HART功能

　　本文將重點闡述支持HART的電流輸入以及與向余量受限的4mA至20mA輸入設計中添加HART功能相關的難題。

2017-09-19 14:57:29

一種雙線制、由回路供電的4mA至20mA系統的單芯片解決方案

　　本參考設計是一種雙線制、由回路供電的4mA至20mA系統的單芯片解決方案，其中包括四線制RTD模擬前端。它內置處理器，可使用補償算法，從而增強系統性能。這一設計非常適合存在空間限制的應用，而且可在高溫環境下以低功耗運行。

2017-09-14 16:12:36

4mA至20mA電流回路發送器參考設計

TIDA-00648 TI 設計是一款工業標準 4-20 mA 電流環路發射器。它還允許將 FSK 調制數字數據注入 4-20 mA 電流環路，以進行 HART 通信。外部保護電路已經部署到位，符合

2017-05-24 09:31:32

單電源供電4~20ma轉0~3.3V呈線性關系圖表

單電源供電4~20ma轉0~3.3V呈線性關系圖表單電源供電4~20ma轉0~3.3V呈線性關系圖表單電源供電4~20ma轉0~3.3V呈線性關系圖表單電源供電4~20ma轉0~3.3V呈線性關系

2016-01-15 16:09:38

113

利用HART兼容性簡化模擬電流環路設計

需幾Hz更新速率，且一般都支持HART（可尋址遠程傳感器高速通道）。HART協議允許在傳統的模擬4mA至20mA電流環路內實現雙向1.2/2.2 kHz FSK（頻移鍵控）調制數字通信。設計同時滿足兩種情況的4mA至20mA輸入可能會有一定難度。

2015-07-27 18:14:03

1171

環路供電型熱電偶溫度測量電路設計

輸出電流。具有更高分辨率的 PWM 驅動4mA 至 20mA 環路的優勢，支持溫度范圍為?200° C 至+350° C 的 T 型熱電偶。

2014-12-09 11:11:30

1804

采用微功耗儀表放大器環路供電發射器/接收器

本電路是基于一款行業領先的微功耗儀表放大器的可配置4mA至20mA環路供電發射器。無調整總誤差小于1%。既可以用一個開關配置為將差分輸入電壓轉換成電流輸出的發射器，也可配置成將4mA至20mA電流輸入轉換成電壓輸出的接收器。

2014-08-07 11:40:27

1417

ADI:4-20mA低功耗、14位、過程控制電流環路發送器

圖1所示電路是一個4mA至20mA電流環路發送器，用于過程控制系統與其執行器之間的通信。除具有高性價比外，此電路還是業界功耗最低的解決方案。4mA至20mA電流環路廣泛用于采用數字或模擬輸入輸出

2014-04-28 10:40:31

2727

靈活的4mA至20mA壓力傳感器變送器，集成電壓或電流驅動

為4mA至20mA電流輸出。該電路針對各種橋式電壓或電流驅動型壓力傳感器而優化，僅使用了5個有源器件，總不可調整誤差低于1%。電源范圍為7V至36V，具體取決于元件和傳感器驅動器配置。該電路的輸入具有ESD保護功能，并且可提供高于供電軌的電壓保護，是工業

2014-03-26 10:18:46

4277

集成電壓或電流驅動的靈活4mA至20mA環路供電壓力傳感器變送器

優勢和特點 4-20mA環路供電發射器電壓或電流驅動優化壓力傳感器此電路中所用產品 AD8226 ADA4091-2 ADR02 應用：現場儀器儀表和智能發送器電路功能與優勢圖1所示電路

2014-03-18 17:28:52

3837

采用ARM Cortex-M3的12位、4-20mA環路供電型熱電偶測量系統

ADUCM360 應用：現場儀器儀表和智能發送器溫度控制器傳感器和傳感器接口電路功能與優勢本電路在精密熱電偶溫度監控應用中使用ADuCM360精密模擬微控制器，并相應地控制4mA至20mA的輸出

2014-03-18 17:17:58

5408

滿足工業需求的高性能/高精度/4–20mA電流環變送器

為+25°C時4–20mA電流環路中的無源元件和VREF的誤差分析，數據基于式8。該表可供下載，建議設計者利用數據表進行結果分析，找到4mA、20mA及24mA IOUT的對應編碼。##該變送器參考設計也支持HART?協議，可以方便地連接HART調制解調器，例如DS8500（見圖12）。

2014-01-26 10:37:46

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