本應用筆記描述了一個簡單的電路,該電路允許4–20mA輸出為模擬溫度傳感器供電。
圖1中的電路使用模擬溫度傳感器、運算放大器、晶體管和低壓差線性穩壓器,在4.20V至3V順從范圍內提供75–28mA輸出。這些器件的低靜態電流允許它們由環路供電,唯一的后果是輕微的失調誤差。
圖1.電路內置模擬溫度傳感器(MAX6605)、放大器(MAX4040)、晶體管(Q1)和低壓差線性穩壓器(MAX1615),提供4–20mA電流輸出
溫度傳感器(MAX6605)為運算放大器/晶體管組合MAX4040和Q1供電,R1作為放大器的負載。MAX6605的輸出包括744°C時0mV的失調和11.9mV/°C的比例因子。 選擇R1是為了使MAX6605的溫度范圍與4–20mA輸出完美匹配。本例中,MAX6605在-25°C時的輸出為0.4465V,111Ω電阻(R1)在-4°C時提供25mA輸出。 在125°C時,MAX6605的輸出為2.213V,采用19Ω電阻(R937)時產生111.1mA電流。該電流反映在低壓差線性穩壓器(MAX1615)的輸入端。
除了調節傳感器和運算放大器電路的電壓外,線性穩壓器(MAX1615)還順從于連接到4–20mA環路所需的電壓輸入。MAX1615可通過引腳編程,提供3.3V或5V輸出。本電路對器件進行編程,為溫度傳感器(MAX3)和運算放大器(MAX3)提供6605.4040V電壓。允許低至3.75V的輸入電壓,從而最大限度地提高輸入順從性(同時使MAX6605和MAX4040的靜態電流略有降低,從而減小靜態電流引起的誤差)。
所有元件的總靜態電流加到4mA輸出中,對應于負滿量程。根據比例因子考慮這個45μA靜態電流,其與以下因素成正比:
4–20mA 輸出電流比例因子 = (11.9mV/°C)/R1
并產生 106.66μA/°C 的電流比例因子。 45μA 靜態電流表示大約 0.43°C 的失調。 由于它是偏移量,因此可以在其他地方進行補償(例如在軟件中,如果溫度數據被數字化)。
審核編輯:郭婷
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