HART(可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開(kāi)放通信協(xié)議)協(xié)議允許在傳統(tǒng)的模擬4 mA至20 mA電流環(huán)路內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙向1.2 kHz/2.2 kHz FSK (頻移鍵控)調(diào)制數(shù)字通信。這樣可實(shí)現(xiàn)傳感器/執(zhí)行器的查詢，并且能夠在設(shè)備安裝、監(jiān)控和維護(hù)過(guò)程中表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)使用便攜式輔助器件查詢傳感器/執(zhí)行器，HART可為維護(hù)人員提供眾多便利，但要完全實(shí)現(xiàn)HART帶來(lái)的所有好處，必須將傳感器/執(zhí)行器連接至帶支持HART的電流輸入或輸出的控制系統(tǒng)。本文將重點(diǎn)闡述支持HART的電流輸入以及與向余量受限的4 mA至20 mA輸入設(shè)計(jì)中添加HART功能相關(guān)的難題。

我們先來(lái)看看HART FSK發(fā)送電路。圖1顯示了HART FSK發(fā)送電路的一種傳統(tǒng)方案，對(duì)此電路進(jìn)行討論后我們將展示經(jīng)過(guò)改進(jìn)的電路設(shè)計(jì)，改進(jìn)后的電路可節(jié)省空間和成本。

本文描述的電路已經(jīng)構(gòu)建成功并且經(jīng)過(guò)測(cè)試，可用作PLC/DCS四通道電壓和電流輸入的基準(zhǔn)電路，同時(shí)還兼容HART (CN0364)。本文描述的電路完全能夠在此電路板上實(shí)施，此外，電路板還可支持在四個(gè)輸入通道之間多路復(fù)用HART。測(cè)試相關(guān)通道時(shí)，F(xiàn)SK發(fā)送開(kāi)關(guān)可保持開(kāi)啟或關(guān)斷狀態(tài)，保持開(kāi)啟時(shí)，電路與圖2中的電路完全相同。本參考設(shè)計(jì)的文檔在www.analog.com/CN0364,上免費(fèi)提供，同時(shí)還提供有硬件供您采購(gòu)。

本文已概述了如何在支持HART的模擬輸入上實(shí)施硬件。除此之外，還展示了使用AD5700 HART調(diào)制解調(diào)器的改進(jìn)版HART FSK發(fā)送電路。此改進(jìn)電路無(wú)需使用任何外部緩沖器或開(kāi)關(guān)，而且還能節(jié)省電路板空間和成本。此電路還無(wú)需使用雙極性電源，這不僅能夠節(jié)省空間和成本，而且還能降低電源復(fù)雜性。