4mA至20mA壓力傳感器變送器，集成電壓或電流驅動

　　一、電路功能與優勢

　　圖1所示電路是一款靈活的電流發送器，可將壓力傳感器的差分電壓輸出轉換為4 mA至20 mA電流輸出。

　　該電路針對各種橋式電壓或電流驅動型壓力傳感器而優化，僅使用了5個有源器件，總不可調整誤差低于1%。電源范圍為7 V至36 V，具體取決于元件和傳感器驅動器配置。

　　該電路的輸入具有ESD保護功能，并且可提供高于供電軌的電壓保護，是工業應用的理想選擇。

　　圖1. 壓力傳感器信號調理電路，具有4 mA至20 mA輸出（顯示為傳感器
電壓驅動模式），原理示意圖：未顯示所有連接和去耦）

　　二、電路描述

　　該設計提供完整的4 mA至20 mA發送器壓力傳感器測量解決方案。有三個重要的電路級：傳感器激勵驅動、傳感器輸出放大器和電壓-電流轉換器。

　　電路所需總電流（不計電橋驅動電流和輸出電流）為5.23 mA （最大值），如表1所示。

　　激勵：電壓驅動配置

　　需使用電壓驅動或電流驅動，具體取決于所選壓力傳感器。該電路使用四分之一的 ADA4091-4 （U2A），并通過開關S1選擇不同配置，支持兩種選項之一。圖2顯示電壓驅動配置，S1位置最靠近識別標志（參見CN0295設計支持包中的完整電路布局和原理圖： http://www.analog.com/CN0295-DesignSupport。電壓驅動通常采用該級的增益（1 + R5/R6）配置為6 V電橋驅動電壓。其他驅動電壓可通過適當改變電阻比獲得：

　　請注意，電源電壓VCC應至少比電橋驅動電壓高0.2 V，以便讓U2A具有足夠的裕量。 ADA4091-4：

　　該電路選擇運算放大器 ADA4091-4，因為它具有低功耗（每個放大器250 μA）、低失調電壓（250 μV）以及軌到軌輸入輸出特性。

　　因為ADR02的精度（A級：0.1%，B級：0.06%）和低靜態電流 （0.8 mA）特性，選用ADR02作為5 V基準電壓源。

　　圖2. 傳感器電壓驅動配置（原理示意圖：未顯示所有連接和去耦）