HART接口智能现场仪器：4-20mA环路供电与远程控制

本文档介绍了一款专为工业环境设计的智能现场仪器，它具备4mA至20mA模拟输出和HART（Highway Addressable Remote Transducer）接口。HART是一种广泛应用于过程控制领域的数字通信协议，它允许在模拟电流信号上叠加1mA的频移键控(FSK)信号，实现了双向通信，支持远程校准、故障诊断和过程变量传输等功能。 电路的核心组件包括超低功耗微控制器ADuCM360，16位环路供电数模转换器AD5421，以及功耗极低且尺寸紧凑的HART兼容调制解调器AD5700。ADuCM360集成了高性能模拟前端，包含双通道Σ-Δ型ADC、可编程增益仪表放大器、精密基准电压源等，使其能直接连接多种模拟传感器，如压力传感器、电阻式温度传感器和热电偶，提供了高度灵活性和精确度。 在电路设计中，主传感器通常是一个桥式传感器，通过RC滤波器网络连接到ADuCM360的模拟输入，增强了抗电磁干扰能力。VREF+和VREF-基准电压输入确保测量的准确性，不受传感器电源电压的影响。电路还包含一个辅助传感器接口，如100Ω铂电阻温度检测器(RTD)，用于扩展测量范围。 此电路经过了严格的兼容性和HART通信基金会(HCF)认证，确保设计人员可以信赖其在工业环境中的稳定性和可靠性。整体而言，这款电路提供了高效、精确的模拟输出和远程通信能力，适用于对温度、压力等过程参数控制有高要求的应用场景。