1 簡介

支持 HART 協議的傳感器變送器

傳感器變送器廣泛用于工廠自動化和過程控制。傳感器變送器需要傳感前端、微控制器和處理器。其中包括多種數據傳輸接口、協議和通信設計，例如 4-20mA HART。

HART 通信協議是模擬和數字混合工業自動化開放協議。HART 最顯著的優勢是支持通過一對共享導線在 4–20 mA 模擬電流環路上進行通信。HART 可以支持兩種工作模式：點對點模式和多點模式。在點對點模式中，電流為 4–20 mA，控制器和測量儀器或最終控制元件之間的有效信令協議是數字信號。在多點模式中，模擬回路電流固定在 4mA 上，并且一個信號回路上可能有多個儀器。通常，模擬信號用于傳輸一定程度的液位、流量、溫度和壓力等數據。HART 協議對 4-20mA 提供了進一步的向后兼容，可發送命令或返回標準化響應，從而傳達器件狀態和診斷信息。數據還可以包括器件測量數字值及有關遠程變送器的其他信息。因此，HART 對 4-20mA 系統做出了改進，使其從僅以電流值形式發送主要變量，轉變為兼具數字通信方式，具備了更多功能和靈活性。此技術向后兼容并可與現有的基礎設施配合使用，因此易于采用且具有成本效益。

易爆環境對于安全的要求

在電氣和安全工程中，易爆環境是指存在火災或爆炸危險的場所。在這些條件下，氣體、蒸汽或粉塵形式的易燃物質與空氣混合物在點火后會導致燃燒擴散到整個未燃燒的混合物中。一些國際標準（如 IEC 60079）對用于易爆環境中的本質安全電路的結構和測試作出了明確規定。在此類本質安全電路中，電源的關鍵特性是輸入和輸出電容。因為需要根據標準嚴格限制允許的電容，以限制電容器發生故障時產生的火花和能量。表 1-1 表明，基于設備類別，允許的電容與電壓存在對應關系。