Если ваша аппаратура требует самокалибровки, то данная схема может ее выполнить.
В промышленном управлении для передачи измеренных значений параметров широко применяется токовая петля 4-20 мА, которая сохраняет целостность информации при воздействии шумов и изменении напряжения в линии. Для считывания точных значений, схема токовой петли нуждается в соответствующей калибровке.
Схема приведенная на рис.1 калибрует токовую петлю благодаря выработке тока в ответ на приложенное управляющее напряжение:
где IOUT - выходной ток,
VCONTROL - управляющее напряжение,
RSENSE - сопротивление датчика,
а KCSA - коэффициент усиления усилителя сигнала датчика тока, в этом случае он равен 20.
Схема состоит из IC2, ЦАП MAX5304 компании Maxim, IC3, усилителя сигнала датчика тока MAX4376T, операционного усилителя MAX420 и Q1, N-канального MOSFET-транзистора IRFL4105. Операционный усилитель дает возможность устанавливать выходной ток с помощью управляющего напряжения, так как он усиливает напряжение до тех пор, пока напряжение на его инверсном входе сравняется с напряжением на прямом входе.
Величина выходного тока зависит от величины сопротивления датчика, коэффициента усиления усилителя сигнала датчика тока и управляющего напряжения. ЦАП формирует управляющее напряжение, что позволяет вам автоматизировать процедуру калибровки. Благодаря выбору нужного номинала сопротивления датчика тока и соответствующих номиналов резисторов для резистивного делителя R1 и R2, включенного на выходе ЦАП, вы можете отрегулировать схему с тем, чтобы выходной ток был равен 4 мА при минимальном значении на цифровых входах ЦАП, и 20 мА когда в ЦАП занесено максимальное значение.
На рис.1 приведены номиналы элементов необходимые для выполнения данного условия. Когда в ЦАП занесено нулевое значение, выходной сигнал ЦАП равен 0 В, и резистивный делитель обеспечивает напряжение 0.6 В на прямом входе операционного усилителя, что обеспечивает протекание выходного тока схемы величиной 4 мА. При максимальной величине записанной в ЦАП, напряжение и на выходе ЦАП, и в центральной точке резистивного делителя имеет величину опорного напряжения 3 В, что увеличивает выходной ток до 20 мА. На рис.2 приведен график зависимости выходного тока от управляющего напряжения.
