Schaltungstipp

Isolierter analoger Ausgangskanal mit HART-Anschluss

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Schaltungsevaluation und Test

Die folgende Ausrüstung wird gebraucht:

  • Die System Demonstration Plattform (SDP-B) EVAL-SDP-CB1Z
  • Das Evaluation-Board EVAL-CN0321-SDPZ und zugehörige Software
  • Ein PC (Windows 32 Bit oder 64 Bit)
  • Eine 24-V-Stromversorgung
  • Ein Präzisionsspannungsmesser wie der Agilent 34410A
  • Ein digitaler Testfilter (wie der HCF_TOOL-31, erhältlich von der HART Communication Foundation)
  • Ein 500-Ω-Präzisionswiderstand als Last
  • Ein Oszilloskop wie das Tektronix DS1012B oder ein vergleichbares

Ein Diagramm des Testaufbaus zeigt Bild 2.

Software-Installation

Das Evaluation-Kit enthält selbstinstallierende Software auf CD. Die Software läuft unter Windows XP (SP2), Vista (32 und 64 Bit) oder Windows 7 (32 und 64 Bit). Falls das Setup-File nicht automatisch startet, rufen Sie bitte die Datei setup.exe auf der CD auf.

Installieren Sie die Evaluation-Software vor dem Anschluss des Evaluation-Boards und des SDP-Boards an den USB-Port des PC, um sicherzustellen, dass das Evaluation-System beim Anschluss an den PC richtig erkannt wird.

1. Schließen Sie das EVAL-SDP-CB1Z mit dem mitgelieferten Kabel an den USB-Port des PC an.

2. Verbinden Sie das EVAL-CN0321-SDPZ Evaluation-Board an Connector A. Falls Connector B verwendet wird, wird der UART des EVAL-SDP-CB1Z nicht wie gewünscht funktionieren.

3. Schalten Sie das EVAL-CN0321-SDPZ ein, indem Sie 24 V an den J1-Stecker anlegen.

4. Starten Sie die EVAL-CN0321-SDPZ Software und folgen Sie dem Dialog. Dies schließt die Installation ab.

Software

Das Haupt-Softwarefenster zeigt Bild 3. Klicken Sie Advanced für mehr Optionen zur Konfiguration des AD5422.

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Für HART-Kommunikation stellen Sie bitte sicher, dass ein Stromausgangsbereich aktiviert ist. Dann wählen Sie den HART Tab. Vom HART Tab aus können Daten in die Command Box eingegeben und über die 4/20-mA-Schleife geschickt werden. Die Software kann so eingestellt werden, dass beliebige Daten über die 4/20-mA-Schleife übertragen werden. Alternativ kann durch die Auswahl der HART Query Tab ein angeschlossener HART-kompatibler Betätiger nach seiner Bausteinadresse und seinem Bausteintyp abgefragt werden.

Absolute Genauigkeit

Der TUE (Total Unadjusted Error) für den AD5422 im Strom-Ausgangsmode mit internem RSET beträgt 0,08% FSR typisch bei 25°C. Der Gesamtfehler der Referenz ADR02 (B Grade) beträgt 0,06% maximal bei 25°C.

Tabelle 2 zeigt den gemessenen Stromausgangsfehler der Schaltung für den 4/20mA-Bereich.

Die Ergebnisse decken sich gut mit den erwarteten Werten. Ähnlich ergibt sich für den Spannungsausgangsmode des AD5422 ein TUE von 0,01% FSR typisch bei 25°C.

Der Fehler der Referenz ADR02 (B Grade) beträgt 0,06% maximal bei 25°C. Tabelle 3 zeigt den gemessenen Spannungsausgangsfehler für die Schaltung im Ausgangsbereich von ±10 V.

Der Spannungsausgang in Tabelle 3 beinhaltet auch den Fehler in der Schaltung für die 22-Ω-Schutzwiderstände an den Eingängen +VSENSE und −VSENSE des AD5422. Die Eingänge +VSENSE und −VSENSE sind intern mit einem Rückkopplungswiderstand von etwa 70 kΩ verbunden. Die zusätzlichen 22-Ω-Widerstände addieren einen Verstärkungsfehler von rund 22 kΩ/70 kΩ oder 0,031%. Dieser Initialfehler lässt sich durch Kalibrieren beseitigen.

Integrale Nichtlinearität (INL)

Die INL des AD5422 wurde getestet, indem man lineare Versorgungen und die isolierten DC/DC-Schaltnetzteile verwendete, um sicherzustellen, dass keine Einbußen der Systemgenauigkeit entstanden. Bild 4 zeigt die INL für die linearen Versorgungen und die Schaltnetzteile. Es ist kein nennenswerter Verlust der Leistungsfähigkeit zu verzeichnen, wenn man die Schaltnetzteile gegenüber den linearen Versorgungen verwendet.

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