功耗:智能发射器设计中的首要 考虑因素

作者:Tracey Johnson,应用工程师;Michal Brychta,ADI公司

采用4 mA至20 mA模拟输出和HART®(可寻址远程传感器高速通道)接口,并满足功耗预算设计环路供电式现场仪表非常困难。当代的现场仪表,也就是众所周知的智能发射器,是基于微处理器的智能设备,用于监控过程控制变量。随着越来越多的处理功能分散到工作现场,此类现场设备的智能化程度日益提高。既要融合这种额外的智能、不断增加的功能和诊断能力,又要开发出能够在4 mA至20 mA的环路所提供的有限功率范围内有效运行的系统更是增加了挑战的难度。本文探讨系统设计人员面临的功耗挑战,并解释由ADI开发、经HART通信基金会认证的一款简单解决方案如何应对该挑战;这两部分内容均从整体系统层次以及智能发射器设计基本信号链元件的角度进行探讨。

图1. 智能发射器信号链

对任何发射器来说,最重要的元件是主传感器及其最优工 需要高于16位的分辨率,才能在输出端提供16位分辨率。作状态,以便提供最精确的环境测量参数。主变量通常取决于辅助变量(例如压力传感器的温度补偿)。在图2示例中,传感器是一个5 kΩ阻抗的阻性电桥,所选工作模式为3.3 V连续电压激励模式。因此,传感器消耗总系统功耗预算中的660 µA。

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