變送器的含義與兩線制變送器微功率隔離電源的設計

　　關于兩線制變送器微功率隔離電源設計，我們來先看看變送器是什么？傳感器是能夠受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置的總稱，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。當傳感器的輸出為規(guī)定的標準信號時，則稱為變送器。而常見的類型有功率變送器，電流電壓變送器等等。

　　在開發(fā)低功耗的智能兩線制變送器時，儀器內(nèi)部的微功率電源設計十分關鍵。首先，一般情況下具有微處理器的智能變送器要滿足微控制器、A/D、D/A及通訊電路的供電，需要比普通4~20mA變送器更大的功率，需要內(nèi)部電源具有更高的供電效率。另外，對于電容傳感器和熱電偶，還要考慮接地或者傳感器可能碰殼（接地）的情況，所設計的變送器電路必須是輸入與輸出相隔離的，這樣才能夠保證后續(xù)控制系統(tǒng)的正常工作和抗共模干擾能力。由于外部電路為兩線制變送器系統(tǒng)提供的工作電流最大4mA，這些具體要求給系統(tǒng)電源的設計帶來了很大的難度和挑戰(zhàn)。設計的微輸入功率的隔離式兩線制變送器電源采用全集成電路設計，具有結(jié)構簡單、性能穩(wěn)定、成本低廉的特點。它以降落在兩線制變送器上的12~35VDC為輸入電源，設計了簡潔的恒流穩(wěn)壓前端輸入電路，固定消耗315mA電流，提供了兩組互相隔離的3V電源。與輸入不隔離的一組最大具有5mA負載能力，與輸入隔離的一組最大具有3mA負載能力，完全滿足輸入與輸出隔離型的兩線制變送器對電源的要求。

　1.整體設計

　　圖1為電源原理圖。它由3個主要部分組成：U1、R1和Z1構成的315mA/812V恒流穩(wěn)壓電路；由U2為核心構成的DC/DC變換電路；由L2和U3構成的一組隔離電源。系統(tǒng)設計力求精簡、高集成度，并且所有元器件都選擇了能夠工作于-40~85℃擴展工業(yè)級溫度區(qū)間的產(chǎn)品，能夠保證電源可靠應用于現(xiàn)場變送器。

　　圖1　電源原理圖