forward

HVAC передатчик (4-20мА)

Описание:

Референс дизайн TIDA-00095 обеспечивает законченное решение для измерения и обработки температуры с 2-х, 3-х и 4-х проводного резистивного детектора температуры и передачи показаний по токовой петле 4…20 мА. Решение может быть использовано в приложениях обработки измерений в промышленной автоматизации, полевых передатчиках и автоматизации зданий. При ошибке измерения температуры менее чем 0,017 °C в диапазоне температур -200…+850°C, сверхнизким потреблением 1,4 мА (включая ток через резисторный датчик температуры) и соответствие IEC61000, этот дизайн значительно уменьшает время проектирования и разработки высокоточных систем передачи температуры. Он также адресует системный уровень калибровки смещения и усиления, которые могут быть использованы для улучшения точности АЦП и ЦАП, а также осуществлять линейную интерполяцию для адресации нелинейного элемента (резистивного термодетектора).

 

Возможности:

  • Совместимость 2-,3- и 4-проводными RTD датчиками;
  • Низкое энергопотребление 1,4 мА (включая ток через  RTD) делает дизайн идеальным для питания от токовой петли;
  • Выходной сигнал – токовая петля 4…20 мА с разрешением 0,25 мкА;
  • Максимальная ошибка измерения: 0,11°C в диапазоне -200…+200°C и 0,17°C в диапазоне -200…+850°C;
  • Соответствие IEC61000-4-2 по ESD: воздушный пробой ±8 кВ класс А, пробой при контакте ±4 кВ класс А;
  • Соответствие IEC61000-4-4 по EFT: ±2 кВ класс А.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Цель данной разработки в предложении законченного решения питания от изолированной токовой петли 4-20 мА передатчиков или других маломощных приложений с ограниченным входным током. В нем рассматриваются ключевые требования приложений, такие как работа с широким диапазоном входного напряжения, изолированные и неизолированные выходы с малым уровнем шума и предлагается полный набор функций защиты. Популярный формат конструкции – двухслойная плата с односторонним монтажом, множество контрольных точек на плате и полная документация облегчают тестирование, модификацию и оптимизацию пользователем. Смотрите видеообзор TIDA-00349, охватывающий в том числе и топологию изолированного питания, используемого в TIDA-00167.

 

Возможности:

  • Работа с широким входным напряжением от 8 до 33 В;
  • Предоставляет изолированную и неизолированную шины 3,3 В, выбор между низким током собственного потребления LDO и высоким PSRR LDO;
  • Высокая эффективность изолированного DC/DC преобразователя с постоянной частотой переключений, КПД >70% при нагрузке от 5 до 8 мВт;
  • Встроенная фильтрация пульсаций согласно требованиями EMI (EN55011) и развязка токовой петли;
  • Полностью рабочая плата с возможностью простых тестов, изменений и оптимизации.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Базовый проект изолированного устройства для передачи выходного сигнала термопары с питанием по контуру представляет собой системное решение для точных измерений термопарой типа K в изолированных устройствах с токовой петлёй 4-20 мА. Данный проект рассматривается как отладочный модуль для быстрого прототипирования и разработки конечной продукции в сферах управления процессами и автоматизации производства. Потенциальные сложности в применении термопары в качестве датчика температуры заключаются в малых значениях выходных напряжений, низком уровне чувствительности и нелинейности; к тому же по причине того, что в промышленности распространены разности потенциалов более 100 В, термопара и схема преобразования сигналов должны быть гальванически развязаны. В перечень файлов проекта включены замечания по проекту, блок-схемы, схема электрическая принципиальная, перечень элементов, трассировка платы, файлы Altium, Gerber и прошивка MSP430.

Ознакомьтесь с видеообзором TIDA-00349, в котором реализована топология изолированного питания, идентичная той, что использована и в проекте TIDA-00189, здесь.

Возможности:

  • Вход датчика совместим с щупами типа K термопары
  • Диапазон рабочих температур схемы от -40°C до +85°C
  • Реализована компенсация холодного спая (на основе терморезистора)
  • Погрешность измерения < 0,5°C (от -200°C до +270°C) и < 0,15% (от 270°C до +1375°C)
  • Выходной сигнал токовой петли 4-20 мА
  • Соответствует требованиям IEC 61000-4-5

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Главным акцентом данного проекта является двунаправленная связь через гальваническую развязку для применений с питанием от контура. Проблема подобного решения заключается прежде всего в ограниченности габаритов в пределах сенсорных передатчиков и - в случае систем с питанием от контура – в общем уровне потребляемого тока.

Возможности:

  • Гальванически развязанная двунаправленная передача данных по одному проводу
  • Скорость передачи данных до 1 Мбит/с
  • Малопотребляющая передача данных
  • Потребляемый ток в режиме отключения 4 мкА (3 В)
  • Встроенная 64 Кб FRAM с возможностью записи на скорости до 8 Мб/с

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Для портативных приложений двухпроводной токовой петли 4…20 мА общее потребление питания должно быть тщательно продумано. Традиционный подход использования моста возбуждения высокого напряжения и операционного усилителя для достижения полного диапазона входных напряжений АЦП увеличивает количество электронных компонентов в системе, что ведет за собой увеличение стоимости изделия и его энергопотребелния. Кроме того, необходим внешний стабилизатор напряжения для возбуждения мостового датчика и питания микроконтроллера.

Основной идеей референс дизайна TIDA-00247 является создание недорогого устройства с низким энергопотреблением. В этом решении используется встроенный АЦП и операционные усилители самого микроконтроллера. Для сокращения стоимости АЦП/ ЦАП в качестве источника опорного напряжения используют основной источник питания вместо использования внешней опоры или применения более дорогого АЦП/ ЦАП, включающего в себя встроенный источник опорного напряжения. Использование встроенной периферии микроконтроллера позволяет уменьшить количество внешних компонентов и уменьшить стоимость. Этот референс дизайн основан на микроконтроллере смешанных сигналов MSP430F2274.

 

 

Возможности:

  • Полностью интегрированный в микроконтроллер аналоговый функционал;
  • Сенсорный вход совместим только с двухпроводным резистивным датчиком температуры PT100;
  • Диапазон измеряемых температур: -200°C…+850 °C;
  • Диапазон входных напряжений: 10 В…33 В;
  • Выходной сигнал: токовая петля 4…20 мА;
  • Максимальная ошибка измерения: лучше чем ±2.5ºC;
  • Реализует логометрическое измерение;
  • Соответствует требованиям IEC 61000-4;
  • Диапазон рабочих температур: -40…+85 ºC.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

В базовом проекте TIDA-00483 демонстрируется подсистема с токовой петлёй 4-20 мА, которая способна измерять параметры окружающей среды и передавать информацию о температуре, влажности и окружающем свете по петле. В небольших габаритах данного проекта уместились все датчики, фильтры и управляющая цепь для расчёта и передачи данных с датчиков. Данный базовый проект предназначен для измерения параметров процессов в системах автоматизации предприятия, выносных передатчиках и системах автоматизации здания. Все датчики, МК и модули связи питаются от токовой петли, потребляя менее 3,5 мА.

Данный базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Возможности:

  • Позволяет уменьшить количество проводов и стоимость установки благодаря одновременной передаче двух переменных параметров по токовой петле 4-20 мА
  • Возможность расширения за счёт дополнительных измеряемых датчиком параметров посредством цифрового потока данных с FSK-модуляцией
  • Фильтр Баттерворта 4-ого порядка с двухканальным операционным усилителем для генерирования сигнала с FSK-модуляцией позволяет уменьшить общую стоимость компонентов
  • Сверхмалопотребляющий MSP430 потребляет менее 3,5 мА (общий потребляемый ток), что позволяет повысить уровень энергопотребления датчикам в токовой петле

Возможность заказа
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
Описание:

В базовом проекте рассматривается новая 2-проводная миниатюрная ИС температурного датчика с цифровым выходом и интерфейсом подсчёта импульсов, которая позволяет повысить надёжность и значительно упростить дизайн архитектуры гальванической развязки для передачи питания и однонаправленных данных посредством одного низкопрофильного трансформатора и дистанционной работы, с целью предоставления системным разработчикам новой экономически эффективной и простой альтернативы системы надёжного и высокопрецизионного измерения температуры. Кроме того, благодаря меньшему количеству источников ошибок упрощается расчёт ошибок системы. При выборе датчика, необходимого для выполнения заданных задач, основными факторами являются стоимость, точность измерения, габариты и простота сопряжения с прочими элементами схемы, и система данного базового проекта идеально удовлетворяет всем данным требованиям. Благодаря максимальному значению измеренной ошибки 0,25°C в температурном диапазоне от -50°C до 150°C, рейтингу функциональной изоляции 400 В (среднеквадратичное значение) и предварительному соответствию требованиям тестирования согласно стандарту IEC61000-4-4 данный базовый проект позволяет значительно уменьшить время разработки высокоточных систем измерения температуры.

Данный базовый проект имеет характер аппаратного решения.

Возможности:

  • Организация гальванической развязки передачи питания и данных посредством одного низкопрофильного трансформатора без необходимости в использовании оптопары или цифрового изолятора на шине данных
  • Одновременная передача питания и данных по 2-проводному интерфейсу с гальванической развязкой для дистанционного измерения температуры
  • Отсутствие необходимости в калибровке системы в отличие от термисторов
  • Замена термометрам сопротивления, а также термисторам с отрицательным (NTC) или положительным (PTC) температурным коэффициентом сопротивления
  • Отсутствие необходимости в использовании высокопрецизионных активных или пассивных компонентов
  • Рейтинг функциональной изоляции 400 В (среднеквадратичное значение) и рейтинг диэлектрической изоляции 2500 В по переменному напряжению в течение 60 секунд
  • Предварительное соответствие требованию по быстротекущим электрическим переходным процессам согласно стандарту IEC61000-4-4 (уровень 4) с амплитудами ±2 кВ – уровень устройств класса A
  • Точность измерения в различных температурных диапазонах:
    • измеренная ошибка с использованием таблицы поиска: менее 0,25ºC (в температурном диапазоне от -35ºC до 150ºC);
    • измеренная ошибка с использованием передаточной функции 1-ого порядка: менее 0,25ºC (в температурном диапазоне от 15ºC до 100ºC);
    • гарантированные максимальные значения ошибок из технической документации на LMT01 с использованием таблицы поиска: менее 0,5ºC (в температурном диапазоне от -20ºC до 90ºC), 0,62ºC (в температурном диапазоне от 90ºC до 150ºC), менее 0,7ºC (в температурном диапазоне от -50ºC до -20ºC)

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:
This reference design is built to enable multiple room comfort control in connected HVAC systems. Sensing temperature, humidity, and pressure allows independent monitoring and air-flow adjustment in each zone. This TI Design converts a constant air volume (CAV) into a variable air volume (VAV) system. Collected data can be transmitted wirelessly to the smart thermostat or gateway. Onboard sensors can be employed to allow predictive maintenance, shorten technical troubleshooting time, and reduce overall energy consumption. Long battery life allows the smart damper to run for many years without the need to spend time and money on battery replacement.
Возможности:

SimpleLink™ software platform Integrated Bluetooth® low energy radio and MCU for smaller form factor Configurable advertisement interval up to 4 seconds Ultra-low-power consumption Total average current of 30.56 μA (five louver adjustment events per day) 3.7-μA standby current 61-μA/MHz ARM® Cortex®-M3 DC-DC converter uses 28 μA of average power (500-ms advertisement interval) Operates on 4 AA batteries Motor driver has integrated FETs and current sense comparator, enabling easy design, and small solution size with minimal discretes

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
  • Топология платы
Описание:
The TIDA-01070 TI design provides a reference for monitoring airflow efficiency and temperature through HVAC systems. The design is used in conjunction with solid state relays and piezoelectric vibration sensors to monitor and react accordingly to low airflow and low temperature conditions through the air handler. The system also includes a calibration algorithm for consistent performance across all system setups.
Возможности:

Low temperature condenser cutoff One button system calibration Designed to work with air handler 24 VAC transformer 14.08 mA current consumption when running Operating conditions: -40°C to 85°C

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
Описание:
The TIDA-01353 reference design is a discrete MOSFET based three-phase ECM control module for driving brushless (BLDC) motors rated up to 375W in HVAC blower applications using a sensorless trapezoidal control method. The cycle-by-cycle overcurrent protection feature protects the power stage from over currents and the board can work up to an ambient temperature of 85°C. This design also incorporates opto-isolation for 5 preset blower speed terminals available to the user, and is a direct replacement reference design for permanent split capacitor (PSC) motors.
Возможности:

On-board temperature sensing Opto-coupling for circuit isolation Low cost, high efficiency sensorless ECM motor controller Current sensing using single shunt reistor on DC bus Sensorless trapezoidal control using the TI InstaSPIN-BLDC back-EMF integration method

Документация:
  • Схемотехника
  • BOM
Описание:
This reference design is a low-power wireless subsystem solution that monitors motors using vibration sensing to determine if preventative maintenance is necessary. An FFT of the vibration data can be sent out to another device using either Bluetooth low energy or sub-1GHz wireless protocols. The low power usage and wireless capabilities of this subsystem solution enables it to run on a single coin cell battery, which allows for the device to be small, inexpensive and placed in difficult-to-reach locations. This makes this reference design an ideal alternative to both expensive maintenance that could have been preventatively avoided, as well as larger, more expensive monitorsthat require a wired connection.
Возможности:

Ultra-low-power design resulting in 10-year battery life from single CR2032 coin cell Offers mechanical vibration (20ksps) and termperature sensing Local computation of 2K FFT for vibration spectral analysis Programmable wake-up intervals for motor diagnostics Designed for SimpleLink sub-1GHz and Bluetooth Low Energy Wireless Connectivity LaunchPad (LAUNCHXL-CC1350)

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
Описание:
Localized thermostat heat generation is a leading cause for incorrect ambient temperature sensing near the return air plenum. This ultimately leads to overshoot in the HVAC cycle, resulting in costly energy bills. This reference design addresses this common problem associated with thermostat design. Through the use of a low-cost analog temperature sensor network located on the PCB, the internal thermostat temperature gradient can be found and effectively compensated for in order to acquire the true ambient temperature value.
Возможности:

Current and power monitoring of main power supply 20Ω power resistor used for local heat generation Two temperature sensor sets for determining the temperature gradient across the board Low cost SAR ADC used for temperature conversion Uses CC3220 Launchpad for data processing on real thermostat platforms

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
Описание:

В проекте TIDM-TIA для преобразования тока с фотодиода в напряжение используется интегрированный в микроконтроллер MSP430F2274 операционный усилитель. Данный проект может быть использован в качестве датчика света для ряда применений. Прямое подключение к интегрированному АЦП MSP430F2274 позволяет анализировать напряжения и использовать их нужным образом. Данный трансимпедансный усилитель выполнен в малом размере благодаря использованию интегрированного в MSP430F2274 операционного усилителя, что приводит к созданию решения на базе одного кристалла для многих промышленных и потребительских применений.

Возможности:

  • Проект трансимпедансного усилителя на базе одного кристалла с использованием встроенного операционного усилителя
  • Чувствительность фотодиода настраивается по SW для различных условий освещения
  • Внешние выводы позволяют изменять резистор в ветви внешней обратной связи
  • Программируется по 5-выводному JTAG; внешние выводы GPIO и встроенный светодиод
  • Данный пример проекта трансимпедансного усилителя был протестирован и включает в себя программное обеспечение, демонстрационную программу и инструкцию по началу работы

Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • Програмное обеспечение
  • BOM
Описание:

Данное проверенное решение демонстрирует очень простой и точный способ измерения температуры термопарой. В нем описываются необходимые сглаживающие фильтры и резисторы смещения для проведения диагностики датчика. В данном примере также описывается новый способ компенсации холодного спая с помощью встроенного в ADS1118 датчика температуры. Для линеаризации данных в решении продемонстрирован очень простой алгоритм, который может быть реализован в большинстве микроконтроллеров.

 

Возможности:

  • Измерение температуры термопарой К-типа;
  • Точность <1°C;
  • Повторяемость 0.2°C;
  • Компенсация холодного спая;
  • Включает программные алгоритмы;
  • Используется 16-битный АЦП АADS1118 с PGA.

Решение проверено и включает в себя:

  • теорию,
  • подбор компонентов,
  • моделирование TINA-TI,
  • схему и трассировку печатной платы,
  • возможность модификации.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Этот проверенный TI дизайн предоставляет теоретические основы, выбор элементной базы, моделирование, полную схемотехнику печатной платы, BOM и результаты измерений производительности от однополярного источника питания 3-проводной системы сбора показаний RTD, который точно измеряет температуру от -200 °C до + 850 °С. Входное напряжение и опорное напряжение помещают в логометрическую конфигурацию для уменьшения ошибок от шума и дрейфа и улучшения общей точности системы. ADS1247 упрощает фронт-энд решение путем объединения необходимых источников тока, программируемого усилителя и мультиплексора с цифровым управлением на одном чипе. "Chopping" метод используется для минимизации последствий несоответствия между двумя источниками тока. LDOTPS7A4901 с регулируемым выходом и высоким PSRR предлагается в качестве альтернативы питания над существующим USB предложением для сглаживания пульсаций питания и улучшения точности системы.

 

Возможности:

  • Проверенный дизайн TI;
  • Включает теоретические основы, выбор элементной базы, моделирование, полную схемотехнику печатной платы, BOM и результаты измерений.
  • Диапазон измерений -200 °C … 850 °C;
  • Однополярный источник питания 5В;
  • 24-битный ΔΣ АЦП ADS1247;
  • LDO с ультранизким уровнем шума для точных измерений TPS7A4901.

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
  • Тестирование
Описание:

Данный модуль преобразования сигнала датчика с мостовой схемой включения генерирует управляемый токовый выход для заземлённой нагрузки. В первом звене данного модуля использован усилитель с программируемым коэффициентом усиления (PGA) со смешанными сигналами для линеаризации и температурной компенсации дифференциального напряжения датчика с мостовой схемой включения. Во втором звене выходное напряжение PGA преобразуется в ток, который затем передаётся по стандартной токовой петле 4 мА – 20 мА. Дополнительная цепь защищает модуль от электростатического разряда (ESD), быстротекущих электрических переходных процессов (EFT), излучаемых и наведённых электромагнитных помех (EMI), а также от всплесков напряжения при ударе молний.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Возможности:

  • Прошёл испытание на электромагнитную защиту согласно стандартам IEC 61000-4 и FCC
  • Выход 4 мА – 20 мА с цифровой калибровкой
  • Точность 0,1%
  • Данный лицензированный проект включает в себя:
    • теоретический материал;
    • анализ подбора компонентов и расчёты;
    • симуляцию TINA-TI;
    • схему электрическую принципиальную и трассировку печатной платы;
    • результаты измерений;
    • результаты испытаний на электромагнитную защиту

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

Данный прецизионный испытанный проект TI представляет собой аппаратно компенсированную систему сбора данных с 3-Wire терморезистора, которая точно измеряет температуру от 0 до 100 °C. Входное и опорное напряжения находятся в ратиометрической конфигурации для уменьшения ошибок от шума и дрейфа и улучшения общей точности системы. Аппаратная реализация упрощается благодаря использованию ADS1247, в который интегрированы необходимые источники тока, программируемый усилитель и дискретно управляемый мультиплексор. Источники тока работают независимо друг от друга для минимизации несоответствия между двумя источниками. Для дальнейшего увеличения точности системы рекомендуется LDO с регулируемым выходом и высоким коэффициентом подавления пульсаций напряжения питания TPS7A4901 как замена установленному USB-источнику.

 

Возможности:

  • Измеряет температуру от 0 до 100 °C с помощью 3-Wire терморезистор
  • Решение с одним напряжением питания
  • Ратиометрическая конфигурация
  • Используется ADS1247 – 24-битный дельта-сигма АЦП

Возможность заказа
  • Заказать BOM
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы
Описание:

В данном лицензированном базовом проекте TI реализован двухканальный модуль с аналоговыми выходами по напряжению и току. Два выхода являются независимыми и могут быть настроены как в режиме источника, так и в режиме нагрузки на выдачу напряжения или тока промышленных стандартов выходов. Несмотря на то, что номинальными выходами данного проекта являются ±10 В и ±24 мА, диапазоны выходов 0 В - 5 В, 0 В - 10 В, ±5 В, ±10 В, 4 мА - 20 mA, 0 мА - 20 мА, 0 мА - 24 мА, ±20 мА, ±24 мА могут быть получены путём подбора номиналов внешних резисторов.

Данный проект включает в себя внешние компоненты защиты, необходимые для успешного прохождения испытаний по стандартам IEC61000-4-2/3/4/5/6, а также данные о результатах тестов. Схема защиты не вносит негативных эффектов в работоспособность проекта, и результаты тестов показывают, что типовое значение неоткалиброванных ошибок составляет менее 0,1% во всём диапазоне измерений, а типовое значение откалиброванных ошибок составляет менее 0,01% во всём диапазоне измерений.

Базовый проект имеет характер аппаратно-программного решения.

Возможности:

  • Включает в себя теоретический материал, анализ подбора компонентов, расчёт ошибок, схему электрическую принципиальную и трассировку печатной платы, результаты измерений производительности и результаты испытаний на ЭМС/ защиту от электромагнитных помех
  • Драйвер напряжения и тока с разрешением 16 бит, цифровым входом и аналоговым выходом
  • Напряжение питания ±15 В, выходы ±10 В и ±24 мА
  • Генерирует напряжение и ток в режиме источника и нагрузки на совмещённых выходах
  • Гальванически изолирован благодаря использованию ISO7641
  • Успешно прошёл испытания по стандартам IEC61000-4-2/3/4/5/6 и включает в себя данные о результатах испытаний

Возможность заказа
  • Заказать PCB
Документация:
  • Даташит
  • Схемотехника
  • BOM
  • Топология платы

Сравнение позиций

  • ()