DE102019103798A1 - Current source device for arrangement in a current loop - Google Patents
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Abstract
Dargestellt ist eine Stromquelleneinrichtung (1) für eine Stromschleife (4) mit einem Stromregler (5) mit einem Längstransistor (7), einem Quertransistor (11) und einem Stromausgang (13) mit einer Ausgangsimpedanz (Z), wobei dem Stromregler (5) ein Sollstromwert (i) vorgebbar ist, der Längstransistor (7) als Stromquelle zur Einprägung eines Schleifenstroms (i) dient, der Stromregler (5) einen Stromregelkreis aufweist und eingerichtet ist, auf den Sollstromwert (i) zu regeln, der Längstransistor (7) im Stromregelkreis liegt und dieser eine erste Ringverstärkung aufweist, der Quertransistor (11) in der Stromquelleneinrichtung (1) als Stromsenke zum Ableiten eines Teils des Schleifenstroms (i) dient und der Längstransistor (7) eine erste und der Quertransistor (11) eine zweite Transistorausgangsimpedanz aufweisen und die erste und die zweite Transistorausgangsimpedanz die Ausgangsimpedanz (Z) bilden.Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromquelleneinrichtung (1) mit vergrößerter Ausgangsimpedanz des Längstransistors (7) anzugeben.Diese ist dadurch gelöst, dass die Stromquelleneinrichtung (1) einen Spannungsregler (6) aufweist, ihm ein Sollspannungswert (u) vorgebbar ist und er den Quertransistor (11) aufweist, er einen Spannungsregelkreis aufweist und eingerichtet ist, eine Längsspannung (u) über den Längstransistor (7) auf den Sollspannungswert (u) durch Ableiten eines Teils des Schleifenstroms (i) zu regeln, der Quertransistor (11) im Spannungsregelkreis liegt und der Spannungsregelkreis eine zweite Ringverstärkung aufweist, im Stromregelkreis ein Verstärker (8) mit einer Verstärkung (v) zur Vergrößerung der ersten Ringverstärkung angeordnet ist.Shown is a current source device (1) for a current loop (4) with a current regulator (5) with a series transistor (7), a transverse transistor (11) and a current output (13) with an output impedance (Z), the current regulator (5) a target current value (i) can be specified, the series transistor (7) serves as a current source for impressing a loop current (i), the current regulator (5) has a current control circuit and is set up to regulate to the target current value (i), the series transistor (7) lies in the current control loop and this has a first ring gain, the transverse transistor (11) in the current source device (1) serves as a current sink to divert part of the loop current (i) and the series transistor (7) has a first and the transverse transistor (11) a second transistor output impedance and the first and the second transistor output impedance form the output impedance (Z). The object of the invention is to provide a current source device (1) with enlarged r output impedance of the series transistor (7). This is achieved in that the current source device (1) has a voltage regulator (6), a target voltage value (u) can be given to it and it has the cross transistor (11), it has a voltage control loop and is set up is to regulate a series voltage (u) via the series transistor (7) to the nominal voltage value (u) by diverting part of the loop current (i), the cross transistor (11) is in the voltage control loop and the voltage control loop has a second ring gain, in the current control loop Amplifier (8) is arranged with a gain (v) to enlarge the first ring gain.
Description
Die Erfindung betrifft eine Stromquelleneinrichtung zur Anordnung in einer Stromschleife mit einem Stromregler, einem Quertransistor und einem Stromausgang mit einer Ausgangsimpedanz. Dem Stromregler ist ein Sollstromwert vorgebbar und der Stromregler weist einen Längstransistor auf. Der Längstransistor ist in der Stromquelleneinrichtung als Stromquelle zur Einprägung eines Schleifenstroms in die Stromschleife angeordnet. Der Stromregler weist ein Stromregelkreis auf und ist eingerichtet, den Schleifenstrom auf den Sollstromwert zu regeln. Der Längstransistor liegt im Stromregelkreis und der Stromregelkreis weist eine erste Ringverstärkung auf. Der Quertransistor ist in der Stromquelleneinrichtung als Stromsenke zum Ableiten eines vorgebbaren Teils des Schleifenstroms angeordnet. Der Längstransistor weist eine erste Transistorausgangsimpedanz und der Quertransistor eine zweite Transistorausgangsimpedanz auf. Die erste Transistorausgangsimpedanz und die zweite Transistorausgangsimpedanz bilden die Ausgangsimpedanz.The invention relates to a current source device for arrangement in a current loop with a current regulator, a transverse transistor and a current output with an output impedance. A nominal current value can be specified for the current regulator and the current regulator has a series transistor. The series transistor is arranged in the current source device as a current source for impressing a loop current into the current loop. The current regulator has a current control loop and is set up to regulate the loop current to the setpoint current value. The series transistor is in the current control loop and the current control loop has a first ring gain. The transverse transistor is arranged in the current source device as a current sink for diverting a predeterminable part of the loop current. The series transistor has a first transistor output impedance and the transverse transistor has a second transistor output impedance. The first transistor output impedance and the second transistor output impedance form the output impedance.
Stromschleifen werden zur Versorgung von elektrischen Geräten mit elektrischer Energie und zur Übertragung von Informationen durch elektrische Signale eingesetzt. Eine Stromschleife weist für gewöhnlich lediglich zwei elektrische Leiter auf, über welche sowohl elektrische Geräte versorgt als auch Informationen übermittelt werden. Eine elektrische Quelle, für gewöhnlich eine Spannungsquelle, stellt die elektrische Energie zur Versorgung der elektrischen Geräte bereit. Die elektrischen Geräte sind über eine Stromschnittstelle mit einer Stromschleife verbunden. Über eine Stromschnittstelle erfolgt zum einen die Versorgung des Geräts und zum anderen auch das Übertragen von Informationen durch das Senden und/oder Empfangen von Signalen.Current loops are used to supply electrical devices with electrical energy and to transmit information through electrical signals. A current loop usually has only two electrical conductors, via which electrical devices are supplied and information is transmitted. An electrical source, usually a voltage source, provides the electrical energy to supply the electrical devices. The electrical devices are connected to a current loop via a current interface. A power interface is used on the one hand to supply the device and on the other hand to transfer information by sending and / or receiving signals.
Bei den elektrischen Geräten mit einer Stromschnittstelle handelt es sich zum Beispiel um Feldgeräte. Diese werden insbesondere in der Prozessautomation verwendet. Sie weisen zum Beispiel Aktoren und Sensoren auf. Die Prozessautomation ist mit der Automatisierung von industriellen Prozessen, wie zum Beispiel Herstellungsprozessen, befasst. Industrielle Prozesse werden durch Aktoren beeinflusst und durch Sensoren überwacht. Aktoren sind zum Beispiel Stellglieder und Ventile und Sensoren sind zum Beispiel Durchfluss-, Füllstands-, Temperatur-, Druck-, Analyse-, Gas- oder Dampfmessgeräte. Durchflussmessgeräte sind zum Beispiel magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte zur Messung des Durchflusses eines Mediums durch ein Messrohr. Die Steuerung von industriellen Prozessen erfolgt durch Steuerungs- und/oder Leitsysteme mittels der Aktoren und Sensoren. Erst durch die zentrale Steuerbarkeit von Aktoren und Sensoren durch Steuerungs- und/oder Leitsysteme ist eine Prozessautomation sinnvoll möglich.The electrical devices with a power interface are field devices, for example. These are used in particular in process automation. For example, they have actuators and sensors. Process automation deals with the automation of industrial processes, such as manufacturing processes. Industrial processes are influenced by actuators and monitored by sensors. Actuators are, for example, final control elements and valves and sensors are, for example, flow, level, temperature, pressure, analysis, gas or steam measuring devices. Flowmeters are, for example, magnetic-inductive flowmeters for measuring the flow of a medium through a measuring tube. Industrial processes are controlled by control and / or guidance systems using actuators and sensors. Process automation is only meaningfully possible when actuators and sensors can be centrally controlled by control and / or guidance systems.
Die Übertragung von Informationen, zum Beispiel zur Steuerung von Aktoren und Sensoren, über eine Stromschleife kann mit analogen und/oder digitalen Signalen erfolgen. Bei einem analogen Signal ist eine Information zum Beispiel in einem Wert eines Schleifenstroms codiert. Ein Schleifenstrom ist ein elektrischer Strom, der über die elektrischen Leiter einer Stromschleife fließt. Die Codierung kann zum Beispiel gemäß dem 20-mA-Standard erfolgen. Bei diesem werden Informationen zum Beispiel in Form von Messwerten durch den Wert eines Schleifenstroms wiedergegeben, der im Bereich von 4 mA bis 20 mA liegt. Der Standard ist in
Ein Regler regelt eine Regelgröße auf einen vorgegebenen Sollgrößenwert. Der Stromregler ist ein Regler, bei welchem der Sollstromwert der Sollgrößenwert ist, und der Spannungsregler ist ein Regler, bei welchem der Sollspannungswert der Sollgrößenwert ist. Zum Regeln einer Regelgröße auf einen Sollgrößenwert weist ein Regler einen Regelkreis auf. Im Regelkreis wird zunächst eine Regelabweichung bestimmt, welche die Abweichung der Regelgröße vom Sollgrößenwert quantifiziert. Eine Regeleinrichtung im Regelkreis bestimmt aus der Regelabweichung eine Stellgröße, welche der Regelabweichung entgegenwirkt. Die Stellgröße wird im Regelkreis über der ebenfalls im Regelkreis angeordneten Regelstrecke zur Regelgröße. Die Ringverstärkung ist die Verstärkung, die ein Signal erfährt, wenn es den Regelkreis durchläuft. Somit ist die Ringverstärkung durch die Regeleinrichtung und die Regelstrecke bestimmt.A controller regulates a controlled variable to a specified setpoint value. The current regulator is a regulator in which the target current value is the target variable value, and the voltage regulator is a regulator in which the target voltage value is the target variable value. To regulate a controlled variable to a setpoint variable value, a controller has a control loop. In the control loop, a control deviation is first determined, which quantifies the deviation of the controlled variable from the setpoint value. A control device in the control loop determines a manipulated variable from the control deviation, which counteracts the control deviation. The manipulated variable becomes the controlled variable in the control loop via the controlled system, which is also arranged in the control loop. The ring gain is the gain a signal experiences as it passes through the control loop. The ring gain is thus determined by the control device and the controlled system.
Der Längstransistor ist in der Stromquelleneinrichtung als Stromquelle zur Einprägung des Schleifenstroms in die Stromschleife angeordnet und liegt auch im Stromregelkreis. Ein Transistor wie der Längstransistor weist grundsätzlich drei elektrische Anschlüsse auf. Somit fließt der Schleifenstrom in einen ersten Anschluss hinein und aus einem zweiten Anschluss hinaus. Ein dritter Anschluss dient der Ansteuerung des Transistors, sodass nur ein Strom mit dem Wert des Sollstromwerts durch den Transistor fließt. Der Längstransistor weist die erste Transistorausgangsimpedanz auf. Die erste Transistorausgangsimpedanz ist die Impedanz an seinem zweiten Anschluss.The series transistor is arranged in the current source device as a current source for impressing the loop current in the current loop and is also located in the current control loop. A transistor like the series transistor basically has three electrical connections. The loop current thus flows into a first connection and out of a second connection. A third connection is used to control the transistor, so that only a current with the value of the nominal current value flows through the transistor. The series transistor has the first transistor output impedance. The first Transistor output impedance is the impedance on its second terminal.
Der Quertransistor ist in der Stromquelleneinrichtung als Stromsenke zur Ableitung eines vorgebbaren Teils des Schleifenstroms angeordnet. Der abgeleitete Teil des Schleifenstroms fließt in seinen zweiten Anschluss hinein und aus seinem ersten Anschluss hinaus. Der dritte Anschluss dient der Ansteuerung des Transistors. Der Quertransistor weist die zweite Transistorausgangsimpedanz auf. Die zweite Transistorausgangsimpedanz ist die Impedanz an seinem zweiten Anschluss.The transverse transistor is arranged in the current source device as a current sink for diverting a predeterminable part of the loop current. The diverted portion of the loop current flows in and out of its second port. The third connection is used to control the transistor. The transverse transistor has the second transistor output impedance. The second transistor output impedance is the impedance at its second terminal.
Die zweiten Anschlüsse des Längs- und des Quertransistors sind mit dem gleichen Knoten der Stromquelleneinrichtung verbunden, sodass die Ausgangsimpedanz durch die erste und die zweite Transistorausgangsimpedanz gebildet ist und am Stromausgang anliegt. Eine Vergrößerung des Betrags der Ausgangsimpedanz ist vorteilhaft, da mit einer solchen die Beeinflussung von über die Stromschleife übertragenen Signalen durch die Stromquelle verringert wird.The second connections of the series transistor and the transverse transistor are connected to the same node of the current source device, so that the output impedance is formed by the first and the second transistor output impedance and is applied to the current output. An increase in the amount of the output impedance is advantageous, since with such an increase the influence of the current source on signals transmitted via the current loop is reduced.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Angabe einer Stromquelleneinrichtung, bei welcher der Betrag der Ausgangsimpedanz im Vergleich zum beschriebenen Stand der Technik vergrößert ist. Der beschriebene Stand der Technik ist aus der Praxis bekannt.The object of the present invention is therefore to specify a current source device in which the magnitude of the output impedance is increased compared to the prior art described. The prior art described is known from practice.
Die Aufgabe ist durch eine Stromquelleneinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist die Stromquelleneinrichtung einen Spannungsregler auf, welchem ein Sollspannungswert vorgebbar ist und welcher den Quertransistor aufweist. Der Spannungsregler weist einen Spannungsregelkreis auf und ist eingerichtet, eine Längsspannung über den Längstransistor auf den Sollspannungswert durch Ableiten eines Teils des Schleifenstroms zu regeln. Der Quertransistor liegt im Spannungsregelkreis und der Spannungsregelkreis weist eine zweite Ringverstärkung auf. Im Stromregelkreis ist ein Verstärker mit einer Verstärkung zur Vergrößerung der ersten Ringverstärkung angeordnet.The object is achieved by a power source device having the features of patent claim 1. According to the invention, the current source device has a voltage regulator, to which a setpoint voltage value can be specified and which has the transverse transistor. The voltage regulator has a voltage regulating circuit and is set up to regulate a series voltage via the series transistor to the target voltage value by diverting part of the loop current. The transverse transistor is in the voltage control loop and the voltage control loop has a second ring gain. An amplifier with a gain for increasing the first ring gain is arranged in the current control loop.
Durch die Anordnung des Verstärkers im Stromregelkreis wird zumindest die erste Ringverstärkung des Stromregelkreises vergrößert, wodurch der Betrag der ersten Transistorausgangsimpedanz bei dem gleichen Sollspannungswert über dem Längstransistor vergrößert ist. Dadurch wird auch der Betrag der Ausgangsimpedanz vergrößert. Durch die Vergrößerung des Betrags der Ausgangsimpedanz werden Signale, die über die Stromschleife übertragen werden, durch die Stromquelleneinrichtung in einem geringeren Maße beeinflusst, als aus dem Stand der Technik bekannt ist.By arranging the amplifier in the current control loop, at least the first ring gain of the current control loop is increased, as a result of which the magnitude of the first transistor output impedance is increased at the same nominal voltage value across the series transistor. This also increases the magnitude of the output impedance. By increasing the magnitude of the output impedance, signals which are transmitted via the current loop are influenced by the current source device to a lesser extent than is known from the prior art.
Im Stand der Technik ist eine Spannung über dem Längstransistor derart fest eingestellt, dass die erste Transistorausgangsimpedanz in allen Betriebszuständen ausreichend hoch ist. Die erste Transistorausgangimpedanz ist dann ausreichend hoch, wenn die Übertragung von Signalen über die Stromschleife durch die Ausgangsimpedanz zwar beeinflusst, aber nicht beeinträchtigt ist. Das ist insbesondere dann relevant, wenn Signale gemäß dem HART-Standard übertragen werden.In the prior art, a voltage across the series transistor is permanently set such that the first transistor output impedance is sufficiently high in all operating states. The first transistor output impedance is sufficiently high when the transmission of signals via the current loop is influenced by the output impedance, but not impaired. This is particularly relevant when signals are transmitted according to the HART standard.
Der Schleifenstrom multipliziert mit der über den Längstransistor abfallenden Längsspannung ist die Verlustleistung, welche im Transistor in Wärme umgewandelt wird. In Wärme umgewandelte elektrische Energie steht nicht mehr zur Umsetzung von Funktionalitäten in Geräten zur Verfügung. Das stellt insbesondere in Stromschleifen ein Problem dar, da diese nur die Übertragung von geringen elektrischen Leistungen erlauben. Das ist ganz besonders dann der Fall, wenn Explosionsschutzvorschriften umgesetzt werden, die zum Beispiel verlangen, dass Geräte intrinsisch sicher sind. Intrinsische Sicherheit wird durch eine Begrenzung von Energie erreicht.The loop current multiplied by the series voltage drop across the series transistor is the power loss, which is converted into heat in the transistor. Electrical energy converted into heat is no longer available for implementing functionalities in devices. This is a problem in particular in current loops, as these only allow the transmission of low electrical power. This is particularly the case when explosion protection regulations are implemented that, for example, require devices to be intrinsically safe. Intrinsic security is achieved by limiting energy.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Geräten kann die über den Längstransistor abfallende Längsspannung nicht weiter reduziert werden, um die Verlustleistung zu reduzieren, ohne auch die Übertragung von Signalen über die Stromschleife zu beeinträchtigen. Das gilt insbesondere bei der Übertragung von HART-Signalen. Denn eine Reduzierung der Längsspannung geht mit einer Reduzierung des Betrags der ersten Transistorausgangsimpedanz und daher auch mit einer Reduzierung der Ausgangsimpedanz einher. Im Gegensatz dazu ist bei der vorliegenden Stromquelleneinrichtung aufgrund des Verstärkers eine Reduktion der Längsspannung möglich, ohne dass Beeinträchtigungen auftreten. Dadurch ist auch die Verlustleistung reduziert.In devices known from the prior art, the series voltage drop across the series transistor cannot be further reduced in order to reduce the power loss without also impairing the transmission of signals via the current loop. This is especially true when transmitting HART signals. This is because a reduction in the longitudinal voltage is accompanied by a reduction in the amount of the first transistor output impedance and therefore also with a reduction in the output impedance. In contrast to this, in the case of the present power source device, the amplifier enables the longitudinal voltage to be reduced without adverse effects occurring. This also reduces the power loss.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stromquelleneinrichtung ist vorgesehen, dass der Sollspannungswert derart vorgegeben ist, sodass der Längstransistor im Normalbetrieb ist. Während bei Bipolartransistoren Normalbetrieb ein feststehender Begriff ist, ist hier mit diesem auch der Sättigungsbereich bei Feldeffekttransistoren gemeint.In one embodiment of the current source device according to the invention, it is provided that the nominal voltage value is specified in such a way that the series transistor is in normal operation. While normal operation is a fixed term for bipolar transistors, this also refers to the saturation range for field effect transistors.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Ringverstärkung und die zweite Ringverstärkung derart eingestellt sind, sodass die Ausgangsimpedanz einen vorgegebenen Ausgangsimpedanzwert aufweist.In a further embodiment it is provided that the first ring gain and the second ring gain are set such that the output impedance has a predetermined output impedance value.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ausgangsimpedanzwert einer HART-Spezifikation genügt. In a further embodiment it is provided that the output impedance value satisfies a HART specification.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Ringverstärkung durch die Verstärkung des Verstärkers eingestellt ist.In a further embodiment it is provided that the first ring gain is set by the gain of the amplifier.
Der Längstransistor und der Verstärker sind im Stromregelkreis angeordnet. In einer Ausgestaltung der Stromquelleneinrichtung ist der Verstärker im Stromregler zur vorzugsweise unmittelbaren Ansteuerung des Längstransistors angeordnet. Demnach stellt der Verstärker die Signale zur Verfügung, mit welchen der Längstransistor vorzugsweise unmittelbar an seinem dritten Anschluss angesteuert wird.The series transistor and the amplifier are arranged in the current control loop. In one embodiment of the current source device, the amplifier is arranged in the current regulator for preferably direct control of the series transistor. Accordingly, the amplifier provides the signals with which the series transistor is preferably controlled directly at its third connection.
Der Längstransistor ist vorzugsweise ein Bipolartransistor. Zwar können auch Feldeffekttransistoren verwendet werden, jedoch weisen Bipolartransistoren vorliegend einen höheren Betrag der Ausgangsimpedanz im Vergleich zu Feldeffekttransistoren auf und sind gegenüber diesen auch unempfindlicher gegenüber elektrischen Störsignalen. Wenn der Längstransistor ein Bipolartransistor ist, dann bietet es sich auch an, den Sollspannungswert derart zu wählen, dass der Bipolartransistor gerade nicht im Sättigungs-, sondern noch im Normalbetrieb arbeitet.The series transistor is preferably a bipolar transistor. Field-effect transistors can also be used, but bipolar transistors in the present case have a higher output impedance than field-effect transistors and are also less sensitive to electrical interference signals. If the series transistor is a bipolar transistor, then it is also advisable to select the nominal voltage value in such a way that the bipolar transistor does not work in saturation mode, but still in normal operation.
Die erste Ringverstärkung des Stromregelkreises weist eine Ringbandbreite und die zweite Ringverstärkung des Spannungsregelkreises ebenfalls eine Ringbandbreite auf. Eine Bandbreite, wie zum Beispiel die vorliegenden Ringbandbreiten, gibt die Frequenz an, bei welcher eine Ringverstärkung auf den Betrag
Eine Ringbandbreite wird durch die Komponenten bestimmt, welche im Regelkreis liegen. Da der Verstärker im Stromregelkreis liegt, bietet es sich an, den Verstärker derart einzurichten, sodass eine Verstärkerbandbreite des Verstärkers die Frequenzen von HART-Signalen einschließt. Schließt zum Beispiel die erste Ringbandbreite der ersten Ringverstärkung ohne den Verstärker Frequenzen von HART-Signalen nicht mit ein, so kann durch entsprechende Einrichtung des Verstärkers die erste Ringbandbreite derart vergrößert werden, sodass sie Frequenzen von HART-Signalen einschließt.A ring bandwidth is determined by the components that are in the control loop. Since the amplifier is in the current control loop, it is advisable to set up the amplifier in such a way that an amplifier bandwidth of the amplifier includes the frequencies of HART signals. If, for example, the first ring bandwidth of the first ring amplification without the amplifier does not include frequencies of HART signals, then the first ring bandwidth can be increased by appropriately setting up the amplifier so that it includes frequencies of HART signals.
Der Stromregelkreis weist wie jeder Regelkreis eine Rückkopplung auf. In einer weiteren Ausgestaltung der Stromquelleneinrichtung ist vorgesehen, dass die Rückkopplung im Stromregelkreis derart auf die Verstärkung des Verstärkers eingerichtet ist, sodass die Ringbandbreite die Frequenzen von HART-Signalen einschließt. Vorzugsweise ist die Rückkopplung dabei frequenzabhängig. Durch die Frequenzabhängigkeit der Rückkopplung ist die Ringbandbreite derart einstellbar, sodass sie die Frequenzen von HART-Signalen einschließt.The current control loop, like every control loop, has feedback. In a further embodiment of the current source device it is provided that the feedback in the current control loop is set up for the gain of the amplifier in such a way that the ring bandwidth includes the frequencies of HART signals. The feedback is preferably frequency-dependent. Due to the frequency dependency of the feedback, the ring bandwidth can be adjusted so that it includes the frequencies of HART signals.
Im Einzelnen ist eine Vielzahl von Möglichkeiten gegeben, die Stromquelleneinrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Stromquelle in Verbindung mit der Figur.In detail, there is a multitude of possibilities for designing and developing the current source device. For this purpose, reference is made both to the claims subordinate to claim 1 and to the following description of a preferred exemplary embodiment of a power source in connection with the figure.
Die Figur zeigt wesentliche Merkmale eines Ausführungsbeispiels einer Stromquelleneinrichtung
Der Stromregler
Der Stromregler
Der Spannungsregler
Der Längstransistor
Der Verstärker
Der Stromregelkreis und der Spannungsregelkreis sind derart eingerichtet, sodass eine Ringbandbreite der ersten Ringverstärkung vR,1 und eine Ringbandbreite der zweiten Ringverstärkung vR,2 Frequenzen von HART-Signalen einschließen. Folglich sind die Ringbandbreiten größer als 2,2 kHz. Vorliegend wurde der Stromregelkreis derart eingerichtet, indem der Verstärker
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Shunt
Weiter sind HART-Signale der ersten Steuerungseinrichtung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- StromquellePower source
- 22
- VersorgungsspannungsquelleSupply voltage source
- 33
- FeldgerätField device
- 44th
- StromschleifeCurrent loop
- 55
- StromreglerCurrent regulator
- 66th
- SpannungsreglerVoltage regulator
- 77th
- LängstransistorSeries transistor
- 88th
- Verstärkeramplifier
- 99
- erste Steuerungseinrichtungfirst control device
- 1010
- ShuntShunt
- 1111
- QuertransistorCross transistor
- 12 12
- zweite Steuerungseinrichtungsecond control device
- 1313
- Stromausgang Current output
- iO i O
- SchleifenstromLoop current
- iSoll i should
- Sollstromwert des SchleifenstromsTarget current value of the loop current
- U0 U 0
- VersorgungsspannungSupply voltage
- uL u L
- Längsspannung über den LängstransistorLine voltage across the series transistor
- uS u S
- ShuntspannungShunt voltage
- uSoll u should
- Sollspannungswert über den LängstransistorTarget voltage value via the series transistor
- vv
- Verstärkung des VerstärkersAmplification of the amplifier
- vR,1 v R, 1
- erste Ringverstärkung (Stromregelkreis)first ring gain (current control loop)
- vR,1 v R, 1
- zweite Ringverstärkung (Spannungsregelkreis)second ring gain (voltage control loop)
- ZO Z O
- AusgangsimpedanzOutput impedance
- ZO,1 Z O, 1
- erste Transistorausgangsimpedanzfirst transistor output impedance
- ZO,2 Z O, 2
- zweite Transistorausgangsimpedanzsecond transistor output impedance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
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Claims (11)
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