智能傳感器在4至20毫安控制回路

　　本文著眼于將傳感器集成到工業自動化應用中的4到20 mA控制回路和現場總線實現中。將智能添加到傳感器允許更多的控制和選項的封閉或開放的控制回路與更緊的延遲，本文著眼于不同的方法來實現一個智能傳感器控制回路。看起來那是控制回路如德克薩斯儀器xtr117收發器和Avago公司的hcpl-4200光耦優化設備，以及控制器，對這些控制回路，如從模擬設備的aduc816傳感器優化。

　　許多傳感器是專門為工業過程控制系統中常見的4到20 mA控制回路而設計的。

　　一個數字到模擬轉換器（DAC）和一個優化控制器的結合，加上清晰定義的4到20 mA范圍，提供了一個成本效益和可靠的傳感器網絡。使用一個非零輸出電流（4毫安）的零點有兩個關鍵優勢。它允許在發射機上開路檢測，如果電流要求小于4毫安，則向傳感器提供功率。通過仔細的系統設計，這使得傳感器和數據采集設備可以直接由網絡供電，可以大大簡化工業自動化設備的發展。

　　Figure 1 shows a 4 to 20 mA output smart sensor that is completely powered by the loop power supply. In order for this to work， the sum total of all the circuits under loop power can be no more than 4 mA. The heart of the circuit is the AD421 loop-powered 16-bit DAC from Analog Devices. The internal 4 to 20 mA DAC current， as well as the rest of the return current from the AD421 and the other circuits under loop power， flows through the RSENSE resistor. The sensing circuit compensates for the additional return current and ensures that the actual loop return current corresponds to that required by the digital code applied to the DAC through the microcontroller. The sensor output is digitized by a sigma-delta ADC.