渦街流量計智能技術的應用與原理十八

§3．4數據存貯模塊電路

93LC76是一種三線制串行可擦寫EEPROM，它的工作電壓為2．5V～6．0V，具有低功耗CMOS工藝，典型電流為1mA，在3V工作電壓下靜態工作電流僅為5uA。數據保存期大于200年。

它的其它特點如下：

①容量為1024X8或512×16位，由芯片ORG腳接低或高決定；

②具有尸E芯片允許編程腳以使用戶保護整個的存貯區；PE為低電位時禁止讀寫EEPROM：

③具有掉電保護電流，在電壓掉至1．4V以下時，禁止所有的編程模式；

④在讀寫時提供讀寫狀態信息；

⑤具有連續讀功能。

CS為片選信號，高電平選中芯片，低電平將使93LC76處于待命狀態。CLK為串行時鐘信號輸入端，用來同步CPU和93LC76之間的通訊。命令、地址和數據位在時鐘脈沖上升沿被打入，數據輸出亦在時鐘脈沖上升沿被發出。如果CS為低，CLK將不起作用。DI腳為數據輸入，用來在CLK信號控制下輸入起始位、命令、地址和數據。D0用來在口K信號控制下讀EEPRO～I方式中的數據輸出，另外這個腳在擦除和寫狀態下提供READ∥B吣y信號(當然是在CS信號為高電平時)以表示擦除和寫的完成。ORG為模式選擇腳，當它接高電平時表示1024x8位的容量方式被選擇，反之則選擇512×t6位的容量方式。廂腳為可編程允許腳，當此腳懸空或接高電平時為可編程狀態，反之則不可編程。

從接線圖可知我們采用的是16位存貯模式(這樣一次可讀取兩個字節的數據，提高了存取效率)，允許編程模式。

§3．5 D／A輸出模塊電路

D／A選用了美國ANALOG公司生產的產品，它是一種與HART兼容的D／A芯片。具有16位精度的D／A轉換，其結構保證了AD421的整體非線性度為±0.01％，零刻度4mA的輸出電流值漂移為±0.1％，20mA的滿度輸出電流漂移為±0．2％。

AD421可以選擇環路供電方式，供電電壓范圍為2．95V～5．05V，該芯片功耗較低，最大靜態工作電流僅為0．75mA。AD421還可為自己或外圍電路提供1．25V和2．5V的參考電壓。

在智能壓電式渦街流量計智能模塊中，AD421主要提供以下三種功能：

①
      模轉換功能：

AD421具有16位的轉換精度，數模轉換速率較高(滿刻度電流建立時間僅需8ms)。它可以將輸入數字信號轉換成4～20mh的環路電流，也可以轉換成3．5mA～24mA的報警電流輸出(通過計數CLOCK脈沖，如果為16個，則為4～20mA輸出，不為16個，則作為報警電流輸出)，線性度好，而且比較穩定。

②結合一些外圍器件構成電源管理模塊：

由AD42l與場效應管、三極管和其它無源器件相聯組成。場效應管T2和運放Al組成反饋回路，將環路電壓(12V-45V)穩成vcc，給自己和其它芯片電路供電。三極管T1用來分流，以減輕場效應管T2上的電流負載。

三極管T3和運放A2構成電流放大器，由D／A轉換而來的電流信號驅動電流放大器，在三00尸RTN端輸出環路電流；因此當D／A輸入的數字信號從零到滿量程變化時，環路電流從4mh到20mh變化。

③AD42l提供了一個HART信號耦合端C3：

HT2012的HART數字信號通過一個耦合電容與該端相連，HART數字信號可由該耦合端疊加到4～20mh的環路上，由于采用FSK頻移鍵控技術，模擬量與數字量的傳遞互不干擾，從而實現HART數字信號的通訊。耦合電容的大小由HART模塊的整形電路的輸出和hD42l的C3濾波電容共同決定。

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