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電流變送器是一種常用的工業自動化儀表，用于測量和傳輸電流信號。它將電流信號轉換為標準的電流輸出信號，以便于遠距離傳輸和處理。以下是關于電流變送器的詳細介紹。一、基本結構：電流變送器通常由輸入端、EPM7064STC100-10變送器芯片、輸出端和供電電路組成。輸入端連接待測電流信號，變送器芯片將輸入信號轉換為標準的電流輸出信號，輸出端連接接收設備。供電電路為變送器提供工作電源。二、參數：電流變送器的重要參數包括：1、量程：電流變送器能夠測量的電流范圍。2、精度：電流變送器測量電流的準確性。3、線性度：電流變送器輸出信號與輸入信號之間的線性關系。4、響應時間：電流變送器從接收到輸入信號到輸出穩定所需的時間。5、負載能力：電流變送器能夠驅動的負載電阻范圍。三、原理：電流變送器的工作原理基于霍爾效應或電阻效應。霍爾效應電流變送器通過測量磁場的強度來確定電流的大小，而電阻效應電流變送器則通過測量電流通過的電阻來計算電流值。四、分類：1、電流隔離變送器：將輸入電流與輸出電流進行隔離，以保護被測電流信號與接收端的安全。2、集成電流變送器：將電流測量、放大和輸出功能集成在一個設備中，體積小、性能穩定。3、可編程電流變送器：具有可編程的量程、輸出方式和輸出信號類型等功能，適應不同的應用需求。4、無源電流變送器：無需外部供電，通過電流信號本身進行能量傳輸和信號變換。5、數字電流變送器：將模擬電流信號轉換為數字信號進行處理和傳輸，提高傳輸的可靠性和抗干擾能力。五、應用：電流變送器廣泛應用于工業自動化控制、電力系統監測、電力儀表等領域。它可用于測量電力系統中的電流，監測電機負載，進行電流保護和電流控
特征低總未調整誤差2.5V，5V電橋勵磁基準5.1V調節器輸出低量程漂移：±25ppm/°C最大值低偏移漂移：0.25μV/℃高psr:110db min高CMR:86dB最小值寬電源范圍：7.5V至36V14針DIP和SO-14表面安裝應用壓力橋變送器應變計變送器溫度橋變送器工業過程控制scada遠程數據采集遠程傳感器稱重系統加速度計說明XTR106是一款低成本、單片4-20毫安雙線電流變送器，專為橋式傳感器設計。它提供全橋激勵（2.5V或5V參考）、儀表放大器、傳感器線性化，以及電流輸出電路。為附加外部輸入電路供電的電流可從VREG引腳。儀表放大器可廣泛使用增益范圍，適應各種輸入信號類型和傳感器。整個電流變送器的未調整總誤差，包括線性電橋，足夠低，可以在許多情況下使用而無需調整應用。XTR106在低至7.5V的回路電源電壓下工作。線性化電路提供二階校正控制橋激勵傳遞函數電壓。它提供了高達20:1的改進非線性，即使是低成本的傳感器。XTR106有14針塑料浸漬和SO-14表面貼裝封裝，并指定用于–40°C至+85°C的溫度范圍。操作來自–55°C至+125°C功能圖應用程序信息XTR106的基本連接圖。回路電源vps為所有電路提供電源。輸出回路電流作為串聯電壓測量負載電阻，左0.01μf至0.03μf電源旁路電容器建議在V+和IO之間連接。適用于故障和/或過載條件可能飽和的應用建議輸入0.03μf電容器。2.5V或5V參考電壓可用于激勵橋接傳感器。對于5V激勵，插腳14（VREF5）應連接到對于2.5V勵磁，連接插腳13（VREF2.5）到插腳14，輸出電橋的終端與儀表相連放
特征●低總未調整誤差●2.5V，5V橋勵磁參考●5.1V調節器輸出●低跨距漂移：±25ppm/°C最大值●低偏移漂移：0.25μV/°C●高PSR:110dB最小值●高CMR:86dB最小值●寬供電范圍：7.5V至36V●14針傾角和SO-14表面安裝應用●壓力橋傳感器●應變計傳感器●溫度橋傳感器●工業過程控制●SCADA遠程數據采集●遠程傳感器●稱重系統●加速度計描述XTR106是一款低成本的單片4-20毫安雙瓦電流變送器，專為橋式傳感器設計。它提供完整的橋勵磁（2.5伏或5伏參考電壓）、儀表放大器、傳感器線性化和電流輸出電路。為額外外部輸入電路供電的電流可從VREG引腳獲得。儀器放大器可用于廣泛的增益范圍，適應各種輸入信號類型和傳感器。包括線性化電橋在內的完整電流傳送器的總未調整誤差足夠低，可以在許多應用中無需調整即可使用。XTR106的工作電壓為7.5伏，線性化電路通過控制橋勵磁電壓對傳遞函數進行二階校正。它提供了高達20:1的非線性改進，即使是低成本的傳感器。XTR106有14針塑料浸入式和SO-14表面安裝封裝，并規定了-40°C至+85°C的溫度范圍。操作溫度為-55°C至+125°C。注：（1）超過這些額定值的應力可能導致永久性損壞。長時間暴露在絕對最大條件下可能會降低設備的可靠性。絕對最大額定值（1）俯視圖和SOICPin配置靜電放電靈敏度這種集成電路會被靜電放電損壞。德州儀器公司建議所有集成電路的處理應采取適當的預防措施。不遵守正確的操作和安裝程序可能導致損壞。靜電放電損傷的范圍從細微的性能退化到整個設備故障。精密集成電路可能更容易受到損壞，因為非常小的參數變
特征LOW UNADJUSTED ERROR精密電流源XTR112：兩個250μAXTR114：兩個100μARTD或BRIDGE激勵線性化兩線或三線RTD操作低偏移漂移：0.4μV/°C低輸出電流噪聲：30nAp-p高PSR：最小110dBHIGH CMR：最小86dB寬電源范圍：7.5V至36VSO-14 SOIC PACKAGE應用工業過程控制工廠自動化SCADA遠程數據采集遠程溫度和壓力TRANSDUCERS描述XTR112和XTR114是單片4-20mA，雙線電流發射器。他們提供完整的高阻抗鉑RTD的電流激勵單個集成電路上的溫度傳感器和橋接器，儀表放大器和電流輸出電路。 XTR112有兩個250μA電流XTR114有兩個100μA源RTD激發。多功能線性化電路提供二階校正RTD，通常達到40：1線性度的提高。儀表放大器增益可配置為a廣泛的溫度或壓力測量。完整電流變送器的總不可調整誤差足夠低，無需調整即可使用在許多應用程序中這包括零輸出電流漂移，跨度漂移和非線性。 XTR112和XTR114在環路電源電壓下工作低至7.5V。兩種器件均采用SO-14表面貼裝封裝，工作溫度范圍為-40°C至+ 85°C絕對最大額定值（1）頂視圖SO-14PIN配置靜電放電靈敏度ESD可能會損壞該集成電路。Burr-Brown建議處理所有集成電路適當的預防措施。 未能正確處理和安裝程序可能會造成損害。ESD損壞可能包括微妙的性能下降完成設備故障。 精密集成電路可以因為非常小的參數，更容易受到損壞更改可能導致設備無法滿足其發布規格。功能框圖應用信息圖1顯示了XTR112的基本連接圖和XTR11
特征低未調整誤差兩個精密電流源：每個800微安線性化2線或3線RTD操作低偏移漂移：0.4微伏/攝氏度低輸出電流噪聲：30納帕高PSR：最小110dB高CMR：最小86dB寬電源范圍：7.5伏至36伏DIP-14和SO-14包裝應用工業過程控制工廠自動化SCADA遠程數據采集遠程溫度和壓力傳感器描述XTR105是一個4-20毫安的單片2線電流變送器。有兩個精密電流源。它提供了完整的鉑電阻溫度傳感器的電流激勵電橋、儀器放大器和電流輸出電路在單個集成電路上。通用線性化電路提供二階校正對于RTD，通常在線性度。儀表放大器增益可配置為寬溫度或壓力測量范圍。未調整總額全電流變送器誤差低足以允許在許多應用中無需調整即可使用。這包括零輸出電流漂移、跨距漂移和非線性。XTR105在回路電源上運行電壓降到7.5伏。XTR105可在DIP-14和SO-14表面安裝。包裝并規定-40°C至+85°C工業溫度范圍絕對最大額定值（1）電源，V+（參考IO引腳）………………………………40V輸入電壓，VIN+，VIN–（參考IO引腳）……0V至V+儲存溫度范圍鉛溫度（焊接，10s）+300°C輸出電流限制連續的結溫…………+165°C靜電放電靈敏度這種集成電路會被靜電放電損壞。德州儀器建議處理所有集成電路適當的預防措施。不遵守正確操作安裝程序會造成損壞。靜電放電的損傷范圍從細微的性能退化開始。完成設備故障。精密集成電路可能更容易受到損壞，因為非常小參數更改可能導致設備無法滿足其發布的規范。注：（1）應力高于“絕對最大額定值”所列的應力。可能對設備造成永久性損壞。暴露于絕對最大值長時間的條件可能會影響設備的
一．什么是兩線制電流變送器?兩線制是指現場變送器與控制室儀表聯系僅用兩根導線，這兩根線既是電源線，又是信號線。兩線制與三線制(一根正電源線，兩根信號線,其中一根共GND)和四線制(兩根正負電源線，兩根信號線,其中一根GND)相比，兩線制的優點是：1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細的導線；可節省大量電纜線和安裝費用；2、在電流源輸出電阻足夠大時，經磁場耦合感應到導線環路內的電壓，不會產生顯著影響，因為干擾源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾；兩線制與三線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。3、電容性干擾會導致接收器電阻有關誤差，對于4～20mA兩線制環路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個電阻小到不足以產生顯著誤差，因此，可以允許的電線長度比電壓遙測系統更長更遠；4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進行換接，不因電線長度的不等而造成精度的差異，實現分散采集，分散式采集的好處就是：分散采集，集中控制....5、將4mA用于零電平，使判斷開路與短路或傳感器損壞（0mA狀態）十分方便。6,在兩線輸出口非常容易增設一兩只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。三線制和四線制變送器均不具上述優點即將被兩線制變送器所取代，從國外的行業動態及變送器心片供求量即可略知一斑，電流變送器在使用時要安裝在現場設備的動力線上，而以單片機為核心的監測系統則位于較遠離設備現場的監控室里，兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠。設備現場的環境較為惡劣，強電信號會產生各種電磁干擾，雷電感應會產生強浪涌脈沖，在這種情況下，單片機應用
本文所應用到的相關器件資料：XTR112 XTR114 XTR112／114是單片4～20mA兩線電流變送器，為高阻鉑RTD傳感器和電橋提供完整的電流激勵，其片內集成了儀器放大器和電流輸出電路。XTR112有兩路250μA電流源，XTR114有兩路100μA電流源，可用于激勵RTD。通用線性化電路對RTD提供兩級修正，實現典型的40：1線性化改進。儀器放大器可為一個寬范圍的溫度或壓力測量設置增益。完整的電流發送器的總未調整誤差很低，可用于許多無需調整的應用場合。XTR112／114有零輸出電流漂移、步長漂移和非線性等特點，工作時的環路電源電壓可低至7.5V，工作溫度范圍為工業級-40～+85℃。其引腳排列如圖所示。 內部框圖如下圖所示：
本文所應用到的相關器件資料：XTR108 XTR108是用于溫度和電橋式傳感器的“靈巧”可編程的4～20mA兩線電流變送器。在模擬信號通道內，通過一個標準串行接口對零點、步長和線性化誤差進行校正，無需人工微調，外部非揮發性E2PROM存儲校正設置。全模擬信號通路包括輸入多路復用器、自動零點校正可編程增益儀表放大器、雙可編程電流源、線性化電路、電壓基準、輔助校準器、內部晶振、控制邏輯和一個輸出電流放大器。由于傳感器直流失調電壓引起的電平偏移，可編程補償可選擇升和降標定輸出，當失去電源時自動復位到初始狀態。通過多路復用器引入電流源，能用于直接激勵RTD溫度傳感器、壓力式電橋或其他傳感器。XTR108內部的獨立運放可完成電流-電壓的變換，其額定溫度為-40～+85℃。XTR108的引腳排列如圖所示。 其內部等效框圖如下圖所示：
本文所應用到的相關器件資料：XTR106 XTR106是用于電橋形式傳感器的低成本、單片4～20mA電流信號兩線變送器。它提供了完整的電橋激勵(2．5V、5V參考電源)、儀器放大器、傳感器線性化和電流輸出電路，可利用VREG腳從附加的外部輸入電路提供電流。儀器放大器能用于很寬的增益范圍，以適應各種輸入信號和傳感器。整個電流變送器的總未調整誤差很低，可用于許多無需調整的應用場合。XTR106工作時，環路電源電壓可以低至7．5V，額定溫度為-40～+85℃，工作溫度為-55～+125℃。XTR106依靠控制電橋激勵、線性化電路對變送器功能提供兩級修正，在非線性上，可實現高至20：1的線性化改進。XTR106采用14腳塑料封裝和14腳S0-14表面封裝。其引腳排列如圖所示。 等效電路：
本文所應用到的相關器件資料：XTR105 XTR105是具有兩個精密電流源的4～20m．A電流信號兩線變送器。在單片集成電路上，它提供了完整的RTD溫度傳感器、電橋激勵、儀器放大器和電流輸出電路。通用線性化電路對RTD提供兩級修正，可實現典型的40:1線性化改進。XTR105可以為一個寬范圍的溫度或壓力測量設置增益，其調整誤差很低，可用于許多無需調整的應用場合，它包含零輸出電流漂移，步長漂移和非線性。XTR105工作時，環路電源電壓可以低至7.5V，工作溫度范圍為工業級-40～+85oC，其引腳排列如圖所示。 等效電路：
文章作者：沙占友 白云飛 安國臣更新：2007-08-09
摘要：首先介紹了XTR系列集成電流變送器的產品分類及主要特點，然后闡述了XTR115的工作原理，最后介紹了XTR115及XTR101的典型應用。 關鍵詞：電流變送器；電流環；應變橋；保護電路 引言 集成電流變送器亦稱電流環電路，根據轉換原理的不同可劃分成以下兩種類型：一種是電壓／電流轉換器，亦稱電流環發生器，它能將輸入電壓轉換成4～20mA的電流信號（典型產品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR101，XTR106和XTR115）；另一種屬于電流／電壓轉換器，也叫電流環接收器（典型產品為RCV420）。上述產品可滿足不同用戶的需要。 XTR系列是美國BB（BURR－BROWN）公司生產的精密電流變送器，該公司現已并入TI公司。該系列產品包括XTR101，XTR105，XTR106，XTR110，XTR115和XTR116
摘要：首先介紹了XTR系列集成電流變送器的產品分類及主要特點，然后闡述了XTR115的工作原理，最后介紹了XTR115及XTR101的典型應用。 關鍵詞：電流變送器；電流環；應變橋；保護電路引言集成電流變送器亦稱電流環電路，根據轉換原理的不同可劃分成以下兩種類型：一種是電壓／電流轉換器，亦稱電流環發生器，它能將輸入電壓轉換成4～20mA的電流信號（典型產品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR101，XTR106和XTR115）；另一種屬于電流／電壓轉換器，也叫電流環接收器（典型產品為RCV420）。上述產品可滿足不同用戶的需要。 XTR系列是美國BB（BURR－BROWN）公司生產的精密電流變送器，該公司現已并入TI公司。該系列產品包括XTR101，XTR105，XTR106，XTR110，XTR115和XTR116共6種型號。其特點是能完成電壓／電流（或電流／電流）轉換，適配各種傳感器構成測試系統、工業過程控制系統、電子秤重儀等。1 XTR系列產品的分類及性能特點XTR系列精密電流變送器產品的分類及主要特點詳見表1。表1 XTR系列產品的分類及主要特點產品型號 滿量程輸入范圍 激勵源輸出 輸出電流Io/mA 環路電源Us/V 封裝形式 主要特點 XTR101 10mV或50mV 兩路1mA電流源 4～20 11.6～40 DIP－14SOL－16 能將各種傳感器產生的微弱電壓信號轉換成4～20mA的電流信號，適配應變橋、熱電偶及鉑熱電阻 XTR105 5mV～1V 兩路0.8mA電流源 4～20 7.3～36 DIP－14
本文所應用到的相關器件資料：XTR101 如圖所示為由精密電流變送器XTR101構成帶冷端溫度補償功能的J型熱電偶輸入電路。該電路
本文所應用到的相關器件資料：XTR115 1N4753A 保護電路應兼有反向電壓保護與正向過壓保護兩種功能。XTR115的保護電路如圖所示。反向電壓保護電路由二極管整流橋VD1～VD4組成，可防止因將環路電源的極性接反而損壞芯片。整流二極管可選用1N4148型高速硅開關二極管，其主要參數為URM=75V，Id=150mA，trr=4ns。采用橋式保護電路之后就不用再考慮環路電源的極性，因為無論Us的極性是否接反，它總能保證U+端接得是正電壓。鑒于在任何時刻整流橋上總有兩只二極管導通，因此在計算環路電壓ULOOP時需扣除兩只硅二極管的正向壓降之和(約為1.4V)，有公式 過壓保護電路采用一只1N4753A型穩壓管，其穩定電壓為36V，穩定電流為7.0mA。當環路電壓過高時就被鉗位到36V。實驗證明，即使環路電壓達到65V，XTR115也不會損壞。為了改善瞬態過壓保護特性，還可采用Motorola公司生產的P6KE39A型瞬態電壓抑制器(其英文縮寫為TVS，亦稱瞬變電壓抑制二極管)來代替穩壓管。P6KE39A的鉗位電壓UB=39V，鉗位時間僅為1ns，其性能遠優于齊納穩壓管。
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產品詳情描述：XTR106 是一款低成本、單片 4-20mA、兩線制電流變送器，專為AZ1117H-ADJTRE1橋式傳感器設計。它提供完整的電橋激勵（2.5V 或 5V 參考）、儀表放大器、傳感器線性化和電流輸出電路。為額外的外部輸入電路供電的電流可從 VREG 引腳獲得。儀表放大器可在很寬的增益范圍內使用，適用于各種輸入信號類型和傳感器。包括線性電橋在內的完整電流變送器的總未調整誤差足夠低，無需調整即可在許多應用中使用。XTR106 在低至 7.5V 的環路電源電壓下運行。線性化電路通過控制電橋激勵電壓為傳遞函數提供二階校正。它提供高達 20:1 的非線性改進，即使使用低成本傳感器也是如此。XTR106 采用 14 引腳塑料 DIP 和 SO-14 表面貼裝封裝，額定溫度范圍為 –40°C 至 +85°C。工作溫度范圍為 –55°C 至 +125°C。特性：●低總未調整誤差●2.5V、5V 電橋激勵基準●5.1V 穩壓器輸出●低跨度漂移：±25ppm/°C（最大值）●低失調漂移：0.25μV/°C●高 PSR：110dB 最小值●高 CMR：最小 86dB●寬電源范圍：7.5V 至 36V●14 引腳 DIP 和 SO-14 表面貼裝應用：●壓力橋變送器●應變計變送器●溫度橋式變送器●工業過程控制●SCADA 遠程數據采集●遠程傳感器●稱重系統●加速度計參數：Vs（最小值）（V）：7.5對比（最大值）(V)：36偏移電壓漂移 (+/-)（最大值）（uV/攝氏度）：1.5偏移電壓 (+/-)（最大值）(uV)：25產品類別：2線橋調節器
電力電子的發展趨勢與其他電子領域的發展趨勢沒有什么不同——更大規模集成加降低元件數量。但是，由于電力電子系統中存在散熱器、磁性元件與線圈等元件，使高水平集成更加困難。微機電系統（MEMS）已在檢測系統得到應用，并可能應用于系統的其他部分。 傳統的電流變送器不適合于家電產品和空調系統市場，因為它們體積太大、價格高昂。而一種成本較低、體積較小的變送器則使得測量這些系統的電流成為可能，唯一受到的限制是漏電、間隙和絕緣等級等外界因素。 用于LEM自己的LTS電流變送器的應用定制集成電路（ASIC）采用一個尺寸僅有22.2mm(長)×10mm(寬)×24mm(高)的 pcb安裝封裝，實現了這種霍爾效應閉環變送器。然后，LEM又開發了使用霍爾效應開環技術的ASIC，誕生了一系列范圍廣泛的變送器產品，最小型號的尺寸只有18.7mm(長)× 16.7mm(寬)×10.7mm(高)。 這些ASIC集成了電流變送器所需要的電路（場檢測元件，全部有源電子元件，如放大器、晶體管、二極管、齊納管、電壓基準等）。某些部分采用了專門的硅技術以改進性能，如偏置漂移和增益漂移。磁性電路元件與外殼仍與ASIC分開。 微型化接下來的步驟是將這些余下的磁芯元件集成到ASIC封裝中。 Minisens/FHS可將一個待測電流的磁場轉換為一個電壓輸出。這個“初級”電流流經一根電纜或PCB走線（此電纜或PCB走線位于IC旁但與IC電氣隔離）。IC中的霍爾效應器件測量磁場，這個磁場通過一個放置在IC頂部的磁通會聚器，聚焦在霍爾元件部位。 會聚器的形狀對某些方面作了優化，包括測量普通PCB電流水平時會遇到的磁場靈敏度（增益）
電力電子的發展趨勢與其他電子領域的發展趨勢沒有什么不同——更大規模集成加降低元件數量。但是，由于電力電子系統中存在散熱器、磁性元件與線圈等元件，使高水平集成更加困難。微機電系統（MEMS）已在檢測系統得到應用，并可能應用于系統的其他部分。 傳統的電流變送器不適合于家電產品和空調系統市場，因為它們體積太大、價格高昂。而一種成本較低、體積較小的變送器則使得測量這些系統的電流成為可能，唯一受到的限制是漏電、間隙和絕緣等級等外界因素。 用于LEM自己的LTS電流變送器的應用定制集成電路（ASIC）采用一個尺寸僅有22.2mm(長)×10mm(寬)×24mm(高)的 pcb安裝封裝，實現了這種霍爾效應閉環變送器。然后，LEM又開發了使用霍爾效應開環技術的ASIC，誕生了一系列范圍廣泛的變送器產品，最小型號的尺寸只有18.7mm(長)× 16.7mm(寬)×10.7mm(高)。 這些ASIC集成了電流變送器所需要的電路（場檢測元件，全部有源電子元件，如放大器、晶體管、二極管、齊納管、電壓基準等）。某些部分采用了專門的硅技術以改進性能，如偏置漂移和增益漂移。磁性電路元件與外殼仍與ASIC分開。 微型化接下來的步驟是將這些余下的磁芯元件集成到ASIC封裝中。 Minisens/FHS可將一個待測電流的磁場轉換為一個電壓輸出。這個“初級”電流流經一根電纜或PCB走線（此電纜或PCB走線位于IC旁但與IC電氣隔離）。IC中的霍爾效應器件測量磁場，這個磁場通過一個放置在IC頂部的磁通會聚器，聚焦在霍爾元件部位。 會聚器的形狀對某些方面作了優化，包括測量普通PCB電流水平時會遇到的磁場靈敏度（增益）