手操器,特別是HART手操器,在某些情況下需要串入250歐姆電阻,這主要基于以下幾個原因:
一、滿足通信要求
信號傳輸特性:HART手操器在進行數字通信時,是通過電流信號發送信息,而電壓信號則用于信息接收。這種設計使得HART協議能夠在不中斷模擬信號傳輸的情況下,實現數字通信。然而,由于這些正弦波信號的平均值為零,不產生直流分量,因此不會對4~20mA模擬信號產生干擾。但這也意味著,如果回路中的電阻不足,電壓信號將會變得非常微弱,難以被HART手操器準確接收,從而導致通信失敗。
電阻作用:根據HART官網的規范要求,為了產生足夠的壓降以支持數字通信,回路中的電阻阻值至少需要達到230Ω。而在實際應用中,250Ω的電阻因其良好的兼容性和穩定性,成為了廣泛采用的標準阻值。這個電阻不僅為數字信號的接收提供了必要的電壓降,還確保了通信的穩定性和可靠性。
二、抑制干擾信號
在直流電源中,通常會配備低通電容濾波器來抑制波紋等模擬信號干擾。然而,如果電源和變送器之間沒有適當的電阻,來自信號設備的信號就可能會被濾波器過濾掉。因此,增加一個250Ω的電阻,可以在變送器和濾波電路之間提供必要的阻抗,從而保護HART通信信號免受干擾。
三、實現精確控制
在HART協議中,4~20mA模擬信號的范圍被限定在4mA至20mA之間,分別對應設備的最小值和最大值。然而,在實際應用中,現場設備的實際測量范圍可能超出了這個標準范圍。為了實現對這些設備的精確控制,就需要對HART手操器進行改造,通過添加一個電阻來調節輸出電流值。這個電阻通常是一個可變電阻,可以根據現場設備的實際需求進行調整。通過調節電阻值,可以使得HART手操器輸出的電流與現場設備的測量值保持一一對應的關系,從而實現精確控制。
四、注意事項
雖然250Ω電阻在HART手操器中的應用非常廣泛,但并不是所有情況下都需要串聯這個電阻。在現場應用中,如果回路電阻已經足夠大,能夠滿足通信要求,那么就不需要額外串聯電阻。然而,如果回路電阻過小,或者需要進行離線校驗時,就需要在回路中串聯一個250Ω的電阻來滿足通信需求。
綜上所述,HART手操器串入250歐姆電阻主要是為了滿足通信要求、抑制干擾信號以及實現精確控制。在實際應用中,需要根據具體情況來判斷是否需要串聯這個電阻。
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