傳感器變送器簡(jiǎn)化工業(yè)設計

　LMP90080是引腳到引腳兼容產(chǎn)品系列的一員。它允許設計人員使用相同的布局，通過(guò)選擇不同的特性來(lái)對設計進(jìn)行優(yōu)化，例如分辨率、差分通道和集成電流源等。其他特性包括連續的背景校正和診斷。

　　連續背景校正對A/D轉換器的增益和偏移誤差進(jìn)行補償，在實(shí)際上消除了隨時(shí)間和溫度變化產(chǎn)生的漂移。校正在不出現任何轉換中斷的情況下在背景下完成。這樣便提高了終端產(chǎn)品在壽命期間的性能，并幫助縮短了與現場(chǎng)校正相關(guān)的停機時(shí)間。

　　傳感器診斷也在背景下完成，并且不會(huì )影響信號通路性能，從而能夠實(shí)現對傳感器短路、開(kāi)路和溢出信號的檢測。LMP90080還擁有一個(gè)強健的具有循環(huán)冗余檢驗的串行外設接口（SPI），以確保數據傳輸的完整性。

　　這些產(chǎn)品均由Webench傳感器AFE設計工具提供支持，其可對傳感器模擬信號通路解決方案進(jìn)行設計、性能評估以及優(yōu)化。它允許導出AFE配置，用于微控制器代碼。另外，評估系統允許設計人員連接傳感器、修改設計、為傳感器AFE IC加載配置數據以及對完整解決方案進(jìn)行評估。

　　4~20mA電流環(huán)路是一個(gè)用于遠距離模擬測量數據傳輸的工業(yè)標準，其中，兩線(xiàn)傳感器使用電流來(lái)表示測量值。電路環(huán)路傳輸常用于工業(yè)中，因為它擁有強健的抗干擾能力，并且非常適合于遠距離傳輸。另外，它的成本較低，并可以用于存在爆炸隱患的區域。

　　DAC161P997（見(jiàn)圖3）通過(guò)將所有精密元件都集成到一塊芯片上，簡(jiǎn)化了電流環(huán)路設計。只需要少數幾個(gè)外部器件，便可以實(shí)現低功耗、高精度的工業(yè)用4~20mA變送器。

　　圖3:DAC161P997簡(jiǎn)化電流環(huán)路設計。

　　DAC161P997具有一個(gè)單線(xiàn)接口，它是一種強健的數字數據傳輸解決方案--相比SPI接口的解決方案，它可以輕松地實(shí)現電流隔離。數字數據格式支持在不丟失數據（可能影響脈寬調制方案的問(wèn)題）的情況下實(shí)現數據傳輸。

　　器件OUT引腳提供的輸出電流可表示為：

　　I loop =（DACCODE/2 ^16）/24mA

　　有效的DACCODE范圍為滿(mǎn)16位代碼間隔（0x0000~0xFFFF）。

　　如圖3所示，由于過(guò)高的環(huán)路電源電壓，DAC161P997無(wú)法直接與典型的4~20mA環(huán)路實(shí)現接口。環(huán)路電源電壓必須逐步降低至3.3V.使用一個(gè)超低靜態(tài)電流線(xiàn)性調節器（例如LM2936）或者低功耗開(kāi)關(guān)調節器（例如LM2840），便可以達到上述目標。設計人員應緊記，調節器的靜態(tài)電流會(huì )對最小可達環(huán)路電流產(chǎn)生直接影響。

　　由于溫度變送器由環(huán)路本身供電，各種器件的電流消耗應盡可能低，以符合系統的3.5mA功耗預算要求。DAC161P997的電流消耗低于190μA，輸出電流溫度系數為29ppm/℃，而長(cháng)期的輸出電流漂移為90ppm滿(mǎn)量程。

　　本文小結

　　諸如LMP90xxx和DAC161P997集成解決方案可以降低傳感器和變送器組合的難度、減少器件數目并節省電路板空間。LMP90xxx可以和各種不同的傳感器接口，包括溫度、壓力和其他電壓輸出檢測器。這種器件由傳感器AFE設計工具提供支持，它讓廣大的工程師能夠對自己的解決方案進(jìn)行在線(xiàn)設計與評估。