Питание и информация по одной паре проводов
Электроника в быту 02:11 / 30.10.2009 6 315
Многие датчики (в том числе температурные) имеют три вывода информационный, питания и общий Соответственно для связи такого датчика с потребителем результатов его работы требуются три провода. На практике прокладка лишнего провода часто бывает крайне нежелательной. Предлагаю один из способов уменьшить число проводов до двух.
Рассмотрим его на примере организации связи с датчиком температуры AD22100S описание которого можно найти в [1, 2] При напряжении питания 5 В его выходное напряжение изменяется от 0.25 В при температуре -50 °С до 4.75 В при+150 °С
Принцип работы устройства схема которого изображена на рисунке, заключается в импульсной подаче в двухпроводную соединительную линию напряжения для питания датчика и в
При открытом транзисторе VT2 в линию поступает напряжение +5 В, питающее датчик ВК1 Диод VD4 в это время закрыт а через диод VD3 конденсатор С1 заряжается до напряжения, близкого к выходному напряжению датчика при данной температуре В интервале времени, когда транзистор VT2 закрыт a VT1 открыт, питание на датчик не поступает а часть заряда, накопленного конденсатором С1, "перекачивается" в конденсатор СЗ по цепи открытый диод VD4 — соединительная линия — открытый транзистор VT1 Через несколько периодов коммутации напряжение на конденсаторе СЗ достигает выходного напряжения датчика за вычетом падения напряжения на диодах VD3 и VD4 Вносимая диодами погрешность не превышает 0,14 В и носит систематический характер Она может быть легко учтена при калибровке устройства приеме пропорционального температуре сигнала в паузах между импульсами Схемное решение обеспечивает непрерывность пропорционального температуре напряжения на выходе устройства
На логических элементах DD1.1 — DD1.3 собран генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью Период его колебаний — около 0,2 с. Импульсы с выхода элемента DD1.3 поступают на затворы полевого транзистора VT1, а после инвертирования элементом DD1.4 — на затворы полевого транзистора VT2 Таким образом, транзисторы VT1 и VT2 открываются и закрываются поочередно Каналы примененных транзисторов закрыты при напряжении затвор—исток менее +3,4 В а в открытом состоянии они имеют сопротивление не более нескольких ом
Постоянные времени цепей R2C1 и R3C3 выбраны такими, чтобы напряжение на конденсаторах успевало следовать за изменениями измеряемой температуры, но за период повторения импульсов заметной разрядки конденсаторов не происходило. С помощью построечного резистора R1 можно добиться минимальной погрешности, подобрав оптимальную скважность управляющих полевыми транзисторами импульсов.
И. ЗАБЕЛИН, г. Москва, Радио №11, 2007.
ЛИТЕРАТУРА
1. AD22100 Voltage Output Temperature Sensor with Signal Conditioning
2. Нечаев И., Простой многоточечный термометр. — Радио, 2003, № 7, с. 35.
Рассмотрим его на примере организации связи с датчиком температуры AD22100S описание которого можно найти в [1, 2] При напряжении питания 5 В его выходное напряжение изменяется от 0.25 В при температуре -50 °С до 4.75 В при+150 °С
Принцип работы устройства схема которого изображена на рисунке, заключается в импульсной подаче в двухпроводную соединительную линию напряжения для питания датчика и в
При открытом транзисторе VT2 в линию поступает напряжение +5 В, питающее датчик ВК1 Диод VD4 в это время закрыт а через диод VD3 конденсатор С1 заряжается до напряжения, близкого к выходному напряжению датчика при данной температуре В интервале времени, когда транзистор VT2 закрыт a VT1 открыт, питание на датчик не поступает а часть заряда, накопленного конденсатором С1, "перекачивается" в конденсатор СЗ по цепи открытый диод VD4 — соединительная линия — открытый транзистор VT1 Через несколько периодов коммутации напряжение на конденсаторе СЗ достигает выходного напряжения датчика за вычетом падения напряжения на диодах VD3 и VD4 Вносимая диодами погрешность не превышает 0,14 В и носит систематический характер Она может быть легко учтена при калибровке устройства приеме пропорционального температуре сигнала в паузах между импульсами Схемное решение обеспечивает непрерывность пропорционального температуре напряжения на выходе устройства
На логических элементах DD1.1 — DD1.3 собран генератор прямоугольных импульсов с регулируемой скважностью Период его колебаний — около 0,2 с. Импульсы с выхода элемента DD1.3 поступают на затворы полевого транзистора VT1, а после инвертирования элементом DD1.4 — на затворы полевого транзистора VT2 Таким образом, транзисторы VT1 и VT2 открываются и закрываются поочередно Каналы примененных транзисторов закрыты при напряжении затвор—исток менее +3,4 В а в открытом состоянии они имеют сопротивление не более нескольких ом
Постоянные времени цепей R2C1 и R3C3 выбраны такими, чтобы напряжение на конденсаторах успевало следовать за изменениями измеряемой температуры, но за период повторения импульсов заметной разрядки конденсаторов не происходило. С помощью построечного резистора R1 можно добиться минимальной погрешности, подобрав оптимальную скважность управляющих полевыми транзисторами импульсов.
И. ЗАБЕЛИН, г. Москва, Радио №11, 2007.
ЛИТЕРАТУРА
1. AD22100 Voltage Output Temperature Sensor with Signal Conditioning
2. Нечаев И., Простой многоточечный термометр. — Радио, 2003, № 7, с. 35.