精密電流變送器/拉電流-吸收校準器具有廣泛的順應范圍

基于精密運算放大器（MAX4236），該環(huán)路供電、高順從、精密吸電流（或源極）可修改為4–20mA灌電流發(fā)送器。

許多工業(yè)I&C應用使用模擬電流環(huán)路作為測量和執(zhí)行器控制的物理鏈路。4–20mA和5–50mA范圍內的電流環(huán)路是典型值，以及其他不太常見的電流環(huán)路。最受歡迎且仍然存在的是4-20mA標準。

環(huán)路精度取決于發(fā)射器將傳感器信號轉換為電流的能力，以及傳流函數（在接收器處測量）在溫度方面的穩(wěn)定性、環(huán)路的物理長度、環(huán)路電源電壓的穩(wěn)定性以及隨著硬件老化而出現的其他不確定性。

除了電流傳遞功能的線性度和穩(wěn)定性外，電流環(huán)路電路的發(fā)送器輸出還必須提供較大的動態(tài)阻抗，以最大程度地減少環(huán)路電壓（在發(fā)送端）對輸出電流的影響。端子上允許的最大電壓也很重要。越高越好，因為工業(yè)廠房中的電磁環(huán)境并不總是良性的。應同時最小化最小允許的發(fā)射器端子電壓，該電壓決定了給定線規(guī)的最大環(huán)路長度（或給定環(huán)路運行所需的最小導線橫截面）。

圖1所示的發(fā)送器電路提供非常高的輸出阻抗（108到 109歐姆）和寬順從范圍（4V 至 90V）。下限由放大器的最小工作電壓設定，上限由輸出器件（n溝道耗盡MOSFET）在電流范圍20mA高端允許的功耗設定。在20ms左右的短時間內，最大電壓可高達200V。

圖1.這種基本的環(huán)路供電、高順從性、精密吸電流（或源極）（a）可以修改為用作4–20mA灌電流發(fā)送器（b）。

基本電路（圖1a）配置為環(huán)路校準器。利用所示元件，它可以在0°C至85°C范圍內以10位精度工作，再加上電阻R的不確定性。它只有兩個端子，可以用作灌電流或源極校準器。

在圖1b中，該電路經過修改，可用作具有0V至4V輸出范圍的開環(huán)電流傳感器的接口。在這種情況下，傳遞函數的精度取決于基準（MAX6138）和接口網絡中電阻的精度。由于參考等電位（地）由儀器和變送器共享，因此應注意不要在電路實現中產生接地環(huán)路。

MAX4236的輸入特性（最大失調為20μV，失調溫度漂移為2μV/°C）、高增益（110dB）以及輸入端低至負供電軌的能力，使得所有其他元件的影響可以忽略不計。因此，為了獲得更高的精度，必須使用采用機械或集成電路調節(jié)電位計的標準調整技術。

MAX4236能夠在輸入電壓低至負供電軌的情況下工作，這對于電路精度至關重要，因為它允許放大器的工作電流被強制通過輸出檢流電阻，在電路控制下成為輸出電流的一部分。

審核編輯：郭婷