1 簡介

支持 HART 協(xié)議的傳感器變送器

傳感器變送器廣泛用于工廠自動化和過程控制。傳感器變送器需要傳感前端、微控制器和處理器。其中包括多種數(shù)據(jù)傳輸接口、協(xié)議和通信設(shè)計，例如 4-20mA HART。

HART 通信協(xié)議是模擬和數(shù)字混合工業(yè)自動化開放協(xié)議。HART 最顯著的優(yōu)勢是支持通過一對共享導(dǎo)線在 4–20 mA 模擬電流環(huán)路上進(jìn)行通信。HART 可以支持兩種工作模式：點對點模式和多點模式。在點對點模式中，電流為 4–20 mA，控制器和測量儀器或最終控制元件之間的有效信令協(xié)議是數(shù)字信號。在多點模式中，模擬回路電流固定在 4mA 上，并且一個信號回路上可能有多個儀器。通常，模擬信號用于傳輸一定程度的液位、流量、溫度和壓力等數(shù)據(jù)。HART 協(xié)議對 4-20mA 提供了進(jìn)一步的向后兼容，可發(fā)送命令或返回標(biāo)準(zhǔn)化響應(yīng)，從而傳達(dá)器件狀態(tài)和診斷信息。數(shù)據(jù)還可以包括器件測量數(shù)字值及有關(guān)遠(yuǎn)程變送器的其他信息。因此，HART 對 4-20mA 系統(tǒng)做出了改進(jìn)，使其從僅以電流值形式發(fā)送主要變量，轉(zhuǎn)變?yōu)榧婢邤?shù)字通信方式，具備了更多功能和靈活性。此技術(shù)向后兼容并可與現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施配合使用，因此易于采用且具有成本效益。

易爆環(huán)境對于安全的要求

在電氣和安全工程中，易爆環(huán)境是指存在火災(zāi)或爆炸危險的場所。在這些條件下，氣體、蒸汽或粉塵形式的易燃物質(zhì)與空氣混合物在點火后會導(dǎo)致燃燒擴(kuò)散到整個未燃燒的混合物中。一些國際標(biāo)準(zhǔn)（如 IEC 60079）對用于易爆環(huán)境中的本質(zhì)安全電路的結(jié)構(gòu)和測試作出了明確規(guī)定。在此類本質(zhì)安全電路中，電源的關(guān)鍵特性是輸入和輸出電容。因為需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格限制允許的電容，以限制電容器發(fā)生故障時產(chǎn)生的火花和能量。表 1-1 表明，基于設(shè)備類別，允許的電容與電壓存在對應(yīng)關(guān)系。