Schaltungstipp

Stromschleifen gespeistes Feldgerät mit HART-Schnittstelle

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Primärer Sensor – Leistungsfähigkeit am Eingang

Der ADuCM360 enthält den größten Teil der analogen Eingangsstufe auf dem Chip. Daher ergibt sich die Leistungsfähigkeit des Analogeingangs primär aus den Spezifikationen des ADuCM360.

Der Rauschpegel ist die Hauptgröße, die durch die Interaktion der analogen Eingangsstufe mit dem Rest der Schaltung auf der Leiterplatte beeinflusst werden kann. Daher wurde die Tests im Hinblick auf das Rauschen und die damit verbundene Auflösung des Systems durchgeführt.

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Die Demonstration wurde so konfiguriert, dass Daten vom primären Analogeingang (Druck in kPa) über die HART-Kommunikation übertragen wurden. Über 100 Messungen wurden durchgeführt. Anhand der Messergebnisse erfolgte eine entsprechende Datenanalyse zur Quantifizierung der Leistungsfähigkeit. Zwei der Tests erfolgten wie folgt:

  • Der erste Test wurde mit einem Standard-Drucksensor (Honeywell 24PCDFA6D) durchgeführt, der direkt auf die Leiterplatte gelötet war.
  • Beim zweiten Test wurde das primäre Eingangssignal von festen und variablen Widerständen erzeugt (Bild 7).

Tabelle 3 fasst die Leistungsdaten zusammen. Die Signalverläufe sind in den Bildern 8 und 9 zu sehen.

Sekundärer Sensor – Leistungsfähigkeit am Eingang

Ähnlich wie beim primären Sensor wird die Leistungsfähigkeit des sekundären Sensoreingangs mit Ausnahme des Rauschverhaltens hauptsächlich durch das analoge Frontend des ADuCM360 bestimmt.

Der Analogeingang wurde für die Übertragung von Temperaturdaten (°C) über den HART-Kommunikationspfad an einen Master konfiguriert. Analysen wurden an zwei Tests mit 100 Messungen durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit zu ermitteln.

Der erste Test wurde mit einem 100-Ω-Platin-Sensor auf der Leiterplatte durchgeführt. Beim zweiten Test wurde der Sensor auf der Leiterplatte durch einen Standard-Widerstand mit einem festen Wert von 100 Ω ±1% ersetzt.

Tabelle 4 fasst die Leistungsdaten zusammen. Die Bilder 10 und 11 zeigen die Signalverläufe.

* Michal Brychta arbeitet als Applikationsingenieur Industrial Automation bei Analog Devices in Limerick / Irland.

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