Pag-analisar sa mga sirkito sa komunikasyon nga 4-20mA ug HART
Komunikasyon sa HART gibase sa Bell 202 standard, nga naggamit sa frequency shift keying (FSK) ug nakigkomunikar sa rate nga 1200bps.
Ang mga signal frequencies nga nagrepresentar sa logic 0 ug logic 1 kay mga sine wave current waveform nga adunay mga amplitude nga ±0.5mA sa 2200Hz ug 1200Hz, matag usa.
Tungod kay ang aberids nga kantidad sa sine wave current signal kay 0mA, bisan pa man nga ang HART current signal gipatong sa 4 ngadto sa 20mA analog measurement signal, dili kini hinungdan sa bisan unsang interference sa 4-20mA nga signalKini nagtugot sa pagpadala sa parehong analog current values ug digital data gamit ang HART.
Ang komunikasyon sa HART susama sa paagi sa pagpadala sa datos pinaagi sa mga powerline communication device. HART usa usab ka kasagarang gigamit nga pamaagi sa komunikasyon sa mga industriyal nga lugar. (Ang disbentaha mao nga ang gikusgon sa komunikasyon hinay kaayo, sa 1200bps)
Sugdan nato sa principal block diagram sa TI ug ipaambit nato kaninyo ang komunikasyon sa HART. Tungod kay ang HART usa ka AC current component nga gipatong sa 4-20mA (Ang komunikasyon sa HART kay usa ka ±0.5mA sine wave current), kinahanglan una natong ipaila ang circuit nga bahin sa 4-20mA. Una, atong tangtangon ang AC component sa HART ug tan-awa ang kinatibuk-ang direksyon sa pag-agos sa kuryente sa DC nga bahin. Ang pangunang agianan mao ang mosunod:
Tungod sa pag-establisar sa negatibong feedback, ang operational amplifier nagpakita og virtual short-circuiting, busa ang boltahe sa non-inverting input terminal katumbas sa boltahe sa inverting input terminal. Tungod kay ang inverting input terminal konektado sa GND, ang mosunod nga equation mosunod: Vp=Vn=0VI2=VREF/R2I1=VDAC/R1. Tungod sa virtual disconnection sa operational amplifier, halos walay kuryente nga moagi sa non-inverting ug inverting input terminals, busa ang mosunod nga equation mosunod:
Tungod kay ang mga boltahe sa ibabaw nga tumoy sa R3 ug R4 parehong katumbas sa 0V (ang inverting ug non-inverting inputs halos shorted, pareho sa 0V), ang voltage drops sa R3 ug R4 parehas ra. Busa:
Unya ang loop current katumbas sa suma sa I3 ug I4, busa:
Ang boltahe sa loop parehas sa, busa importante nga hatagan og pagtagad ang konsumo sa kuryente sa transistor. Kinahanglan nga mopili og transistor nga adunay angay nga pakete ug sigurohon ang hustong pagkatag sa kainit.
Sunod, atong analisahon ang bahin sa komunikasyon sa Komunikasyon sa HART, nga mao usab ang seksyon sa komunikasyon sa HART. Ang komunikasyon sa HART gibahin sa mga bahin sa TX ug RX. Mahimo nimong tan-awon ang mosunod nga diagram. Ang C1 ug R6 sa bahin sa transmitting nagporma og high-pass filter (ang operational amplifier inverting input terminal kay virtual ground), nga adunay cutoff frequency nga 1/(2*PI*R6*C1):
Tungod kay ang gitakdang high-pass filter dili mopahinay sa mga frequency sa 1200HZ ug 2200HZ nga gipadala sa HART, naa tay I5=Vhart/R6 (gikinahanglan nga masiguro nga ang peak-to-peak nga bili sa Ihart current naa sa palibot sa 1mA). Busa, ang HART current sa AC nga bahin sa loop katumbas sa
Tungod kay ang peak-to-peak current sa HART kay usa ka piho nga kantidad nga gibana-bana nga 1mA, ang resistensya sa R6 mahimong matino base sa output sa Vhart pinaagi sa Komunikasyon sa HART chip ug ang mga kantidad sa resistensya sa mga resistor nga R3 ug R4 sa loop.
Kabahin sa HART receiving part, ang bandpass filter mahimong gamiton para sa filtering (pagsiguro nga ang 1200Hz ug 2200Hz naa sa sulod sa passband) aron makunhuran ang environmental interference, gisundan sa demodulation para sa HART communication chip:
