XTR101高精度,低漂移4-20mA兩線制變送器
發(fā)布時間:2011/6/27 15:37:34 訪問次數(shù):3252
XTR101特點
1)儀表放大器輸入; 低失調(diào)電壓,最大為30mV; 低電壓漂移,0.75mV / °C最大; 低非線性,0.01%以下;
2)真正意義上線操作; 電源和信號線對上一電流模式信號傳輸; 高抗干擾
3)l雙匹配的電流源;
4)寬電源電壓范圍:11.6V到40V;
5)-40°C至+85°C的指定范圍;
6)L的14-pin DIP封裝,陶瓷與塑料
XTR101說明
該XTR101是一個微電路,4-20MA,兩線制發(fā)送含有高精度儀表放大器(IA),電壓控制輸出電流源和雙匹配精密電流參考。這種組合非常適合于遠(yuǎn)程信號調(diào)理,如各種傳感器熱電偶,熱電阻,熱敏電阻和應(yīng)變計橋梁。國家的最先進(jìn)的設(shè)計和激光微調(diào),寬溫度范圍內(nèi)操作,體積小,使它非常適合于工業(yè)過程控制應(yīng)用。此外,可選的外部晶體管允許更高的精度。
兩線制變送器允許信號和電源可提供上,經(jīng)調(diào)制單線對的電源與輸入信號源的電流。該發(fā)射器是由免疫長距離電壓下降
和噪音電機,繼電器,執(zhí)行器,開關(guān),變壓器和工業(yè)設(shè)備。它可以用來由OEM生產(chǎn)變送器模塊或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)制造商.
XTR101應(yīng)用
1)升工業(yè)過程控制, 壓力變送器,溫度變送器,毫伏變送器;
2)L電阻橋INPUTS;
3)升熱電偶輸入;
4)升RTD輸入;
5)L的電流分流(毫伏)輸入;
6)升精密雙電流源;
7)升自動化制造;
8)l電源/工廠能源系統(tǒng)監(jiān)測.
XTR101操作原理
基本上放大器A1和A2,作為一個單一的權(quán)力電源儀表放大器控制電流源,A3和Q1。操作是由內(nèi)部反饋循環(huán)。 E1適用于第3腳也將出現(xiàn)在5腳和E2同樣將出現(xiàn)在6腳。因此,在RS電流,跨度設(shè)置電阻,將IS=(E2-E1/RS=EIN/RS。此電流結(jié)合當(dāng)前,I3,形成I1。該電路配置,使I1 I2是19倍。從這個點的傳遞函數(shù)推導(dǎo)很簡單但漫長的。
在傳輸功能檢查表明,IO有降低為4mA范圍限制時EIN=E2-E1=0V。這4毫安由靜態(tài)電流為2mA退出7腳加2毫安從目前的來源。 IO上的范圍限制設(shè)置到20mA由RS的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)倪x擇范圍限制EIN。具體來說RS選擇了16毫安輸出電流范圍為給定的滿量程輸入電壓跨度,也就是說,(0.016 +40/RS)(EIN滿刻度)=16毫安。注意是W由于IO是單極的E2必須保持比E1較大,也就是說,E2³E1或EIN ³0。另請注意,為了不超過輸出20mA的量程上限,EIN必須保持小于1V當(dāng)RS=∞和比例較少的RS降低。
XTR101安裝和操作說明
可選的外部晶體
可選的外部晶體管,使用時,連接在并行與XTR101的內(nèi)部晶體管。目的是通過減少內(nèi)部的熱交換的準(zhǔn)確性XTR101包為4-20mA的輸出電流跨度。在正常工作條件下,內(nèi)部晶體管從來沒有完全關(guān)閉。這保持與不同的外部晶體管的頻率穩(wěn)定度特點和布線電容。實際的“當(dāng)前內(nèi)部和外部之間共享晶體管“是取決于兩個因素:(1)發(fā)射器相對幾何地區(qū)(2)相對封裝耗散(外形尺寸和熱傳導(dǎo)率)。為了達(dá)到最佳效果,外部設(shè)備應(yīng)該有一個較大的基射極面積和更小的封裝。它一經(jīng)打開,取約[0.95(IO - 3.3毫安)]馬。但是,它也熱得更快一些更大的份額后,幾秒鐘。
雖然任何合適的額定功率NPN運作與XTR101,兩個現(xiàn)成的晶體管建議:
1、2N2222在TO-18封裝。對于電源電壓以上24V,一個750W,1/2W電阻應(yīng)接與收藏家系列。這將限制功耗為377mW在最壞的條件下。因此,將安全2N2222低于400毫瓦評價工作在最高溫度+85°C。散熱的2N2222將導(dǎo)致極大降低精度的提高,不建議。
2、TIP29B在TO-220封裝。這種晶體管工作在特定的溫度和輸出電壓范圍內(nèi)而不一系列集電極電阻。熱下沉TIP29B會造成略少的準(zhǔn)確性提高。這是可以做到,但是,當(dāng)機械約束需要它。
準(zhǔn)確性和無需外部晶體管
該XTR101已經(jīng)過測試電路中使用外部晶體管。在精度相對差的和無需外部晶體管。公告一個在偏移電壓的變化與顯著改善電源電壓是顯而易見的任何負(fù)載電阻值。
對主要點考慮當(dāng)使用XTR101
1、到RS引線應(yīng)盡可能短降低噪聲拾取和寄生電阻。
2、+VCC應(yīng)作為密切0.01mF電容旁路要盡可能單位(引腳8至7)。
3、始終保持在其范圍內(nèi)的輸入電壓線性操作,+4 V至+6 V(E1和E2測量對于針腳7)。
4、最大輸入信號電平(eINFS)與RS=∞1V和比例較少的RS下降。
5、總是返回(引腳10和11)的電流參考通過一個合適的電阻輸出(引腳7)。如果引用不用于偏置或激發(fā),連接他們在一起7腳。每個引用都必須有之間0V和+(VCC-4V)相對于針腳7。
6、始終選擇RL(包括線路電阻),使在引腳7和8(+VCC)電壓保持在11.6V至40V范圍之間的輸出變化4-20mA的范圍內(nèi)。
7、建議反向極性保護二極管被使用。這將防止損壞XTR101造成一時的(例如,瞬態(tài))或長長期應(yīng)用的極性的電壓之間的錯誤引腳7和8。
8、考慮PC板布局最大限度地減少寄生電容,尤其是在高增益。
XTR101信號抑制和高程
在某些應(yīng)用中,需要有抑制零范圍(輸入信號高程)或升高零范圍(輸入信號抑制)。這很容易實現(xiàn)與XTR101使用電流源來建立抑制/海拔電壓。這些電路具有理想的功能對非交互式跨度和抑制/海拔調(diào)整。
注意:
不建議使用可選的偏移電壓(引腳1,2和14)的海拔/抑制。這種微調(diào)功能僅用于空放大器的輸入失調(diào)電壓。在許多應(yīng)用已經(jīng)低失調(diào)電壓(通常為20mV)將不需要清空的。調(diào)整失調(diào)電壓為非零值會打擾由± 0.3mV/°C,每100mV或感應(yīng)電壓漂移偏移。
XTR101應(yīng)用信息
體積小,低失調(diào)電壓和漂移,卓越的線性度,和內(nèi)部精密電流源,使XTR101為兩線制變送器的各種應(yīng)用的理想選擇。它可以可用于生產(chǎn)不同類型的傳感器原始設(shè)備制造商發(fā)射器模塊和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)制造商誰收集傳感器數(shù)據(jù)。電流模式傳輸大大降低了噪音的干擾。兩線該設(shè)備的特性使得經(jīng)濟信號調(diào)理在換能器。因此,XTR101是,在一般情況下,很對個性化和特殊用途的應(yīng)用。
XTR101特點
1)儀表放大器輸入; 低失調(diào)電壓,最大為30mV; 低電壓漂移,0.75mV / °C最大; 低非線性,0.01%以下;
2)真正意義上線操作; 電源和信號線對上一電流模式信號傳輸; 高抗干擾
3)l雙匹配的電流源;
4)寬電源電壓范圍:11.6V到40V;
5)-40°C至+85°C的指定范圍;
6)L的14-pin DIP封裝,陶瓷與塑料
XTR101說明
該XTR101是一個微電路,4-20MA,兩線制發(fā)送含有高精度儀表放大器(IA),電壓控制輸出電流源和雙匹配精密電流參考。這種組合非常適合于遠(yuǎn)程信號調(diào)理,如各種傳感器熱電偶,熱電阻,熱敏電阻和應(yīng)變計橋梁。國家的最先進(jìn)的設(shè)計和激光微調(diào),寬溫度范圍內(nèi)操作,體積小,使它非常適合于工業(yè)過程控制應(yīng)用。此外,可選的外部晶體管允許更高的精度。
兩線制變送器允許信號和電源可提供上,經(jīng)調(diào)制單線對的電源與輸入信號源的電流。該發(fā)射器是由免疫長距離電壓下降
和噪音電機,繼電器,執(zhí)行器,開關(guān),變壓器和工業(yè)設(shè)備。它可以用來由OEM生產(chǎn)變送器模塊或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)制造商.
XTR101應(yīng)用
1)升工業(yè)過程控制, 壓力變送器,溫度變送器,毫伏變送器;
2)L電阻橋INPUTS;
3)升熱電偶輸入;
4)升RTD輸入;
5)L的電流分流(毫伏)輸入;
6)升精密雙電流源;
7)升自動化制造;
8)l電源/工廠能源系統(tǒng)監(jiān)測.
XTR101操作原理
基本上放大器A1和A2,作為一個單一的權(quán)力電源儀表放大器控制電流源,A3和Q1。操作是由內(nèi)部反饋循環(huán)。 E1適用于第3腳也將出現(xiàn)在5腳和E2同樣將出現(xiàn)在6腳。因此,在RS電流,跨度設(shè)置電阻,將IS=(E2-E1/RS=EIN/RS。此電流結(jié)合當(dāng)前,I3,形成I1。該電路配置,使I1 I2是19倍。從這個點的傳遞函數(shù)推導(dǎo)很簡單但漫長的。
在傳輸功能檢查表明,IO有降低為4mA范圍限制時EIN=E2-E1=0V。這4毫安由靜態(tài)電流為2mA退出7腳加2毫安從目前的來源。 IO上的范圍限制設(shè)置到20mA由RS的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)倪x擇范圍限制EIN。具體來說RS選擇了16毫安輸出電流范圍為給定的滿量程輸入電壓跨度,也就是說,(0.016 +40/RS)(EIN滿刻度)=16毫安。注意是W由于IO是單極的E2必須保持比E1較大,也就是說,E2³E1或EIN ³0。另請注意,為了不超過輸出20mA的量程上限,EIN必須保持小于1V當(dāng)RS=∞和比例較少的RS降低。
XTR101安裝和操作說明
可選的外部晶體
可選的外部晶體管,使用時,連接在并行與XTR101的內(nèi)部晶體管。目的是通過減少內(nèi)部的熱交換的準(zhǔn)確性XTR101包為4-20mA的輸出電流跨度。在正常工作條件下,內(nèi)部晶體管從來沒有完全關(guān)閉。這保持與不同的外部晶體管的頻率穩(wěn)定度特點和布線電容。實際的“當(dāng)前內(nèi)部和外部之間共享晶體管“是取決于兩個因素:(1)發(fā)射器相對幾何地區(qū)(2)相對封裝耗散(外形尺寸和熱傳導(dǎo)率)。為了達(dá)到最佳效果,外部設(shè)備應(yīng)該有一個較大的基射極面積和更小的封裝。它一經(jīng)打開,取約[0.95(IO - 3.3毫安)]馬。但是,它也熱得更快一些更大的份額后,幾秒鐘。
雖然任何合適的額定功率NPN運作與XTR101,兩個現(xiàn)成的晶體管建議:
1、2N2222在TO-18封裝。對于電源電壓以上24V,一個750W,1/2W電阻應(yīng)接與收藏家系列。這將限制功耗為377mW在最壞的條件下。因此,將安全2N2222低于400毫瓦評價工作在最高溫度+85°C。散熱的2N2222將導(dǎo)致極大降低精度的提高,不建議。
2、TIP29B在TO-220封裝。這種晶體管工作在特定的溫度和輸出電壓范圍內(nèi)而不一系列集電極電阻。熱下沉TIP29B會造成略少的準(zhǔn)確性提高。這是可以做到,但是,當(dāng)機械約束需要它。
準(zhǔn)確性和無需外部晶體管
該XTR101已經(jīng)過測試電路中使用外部晶體管。在精度相對差的和無需外部晶體管。公告一個在偏移電壓的變化與顯著改善電源電壓是顯而易見的任何負(fù)載電阻值。
對主要點考慮當(dāng)使用XTR101
1、到RS引線應(yīng)盡可能短降低噪聲拾取和寄生電阻。
2、+VCC應(yīng)作為密切0.01mF電容旁路要盡可能單位(引腳8至7)。
3、始終保持在其范圍內(nèi)的輸入電壓線性操作,+4 V至+6 V(E1和E2測量對于針腳7)。
4、最大輸入信號電平(eINFS)與RS=∞1V和比例較少的RS下降。
5、總是返回(引腳10和11)的電流參考通過一個合適的電阻輸出(引腳7)。如果引用不用于偏置或激發(fā),連接他們在一起7腳。每個引用都必須有之間0V和+(VCC-4V)相對于針腳7。
6、始終選擇RL(包括線路電阻),使在引腳7和8(+VCC)電壓保持在11.6V至40V范圍之間的輸出變化4-20mA的范圍內(nèi)。
7、建議反向極性保護二極管被使用。這將防止損壞XTR101造成一時的(例如,瞬態(tài))或長長期應(yīng)用的極性的電壓之間的錯誤引腳7和8。
8、考慮PC板布局最大限度地減少寄生電容,尤其是在高增益。
XTR101信號抑制和高程
在某些應(yīng)用中,需要有抑制零范圍(輸入信號高程)或升高零范圍(輸入信號抑制)。這很容易實現(xiàn)與XTR101使用電流源來建立抑制/海拔電壓。這些電路具有理想的功能對非交互式跨度和抑制/海拔調(diào)整。
注意:
不建議使用可選的偏移電壓(引腳1,2和14)的海拔/抑制。這種微調(diào)功能僅用于空放大器的輸入失調(diào)電壓。在許多應(yīng)用已經(jīng)低失調(diào)電壓(通常為20mV)將不需要清空的。調(diào)整失調(diào)電壓為非零值會打擾由± 0.3mV/°C,每100mV或感應(yīng)電壓漂移偏移。
XTR101應(yīng)用信息
體積小,低失調(diào)電壓和漂移,卓越的線性度,和內(nèi)部精密電流源,使XTR101為兩線制變送器的各種應(yīng)用的理想選擇。它可以可用于生產(chǎn)不同類型的傳感器原始設(shè)備制造商發(fā)射器模塊和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)制造商誰收集傳感器數(shù)據(jù)。電流模式傳輸大大降低了噪音的干擾。兩線該設(shè)備的特性使得經(jīng)濟信號調(diào)理在換能器。因此,XTR101是,在一般情況下,很對個性化和特殊用途的應(yīng)用。
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