吕振彬, 袁企乡, 徐　玮, 徐　昕

(上海航天计算机技术研究所，上海　201109)



基于dsPIC的4～20 mA两线制恒流源的设计

吕振彬, 袁企乡, 徐玮, 徐昕

(上海航天计算机技术研究所，上海201109)

我国新一代运载火箭动力测发控系统等效器中，需采用数十路4～20 mA电流源模拟配气台压力变送器信号，对设备输出精度、集成度、可靠性等指标提出较高要求；文章提出一种基于dsPIC数字信号控制器控制18路PWM输出、低通滤波实现D/A转换、最终实现了两线制4～20 mA电流输出的方法，并对该设计的理论基础及软硬件实现进行分析；该方案具备技术先进、输出精度高、可靠性好、高度集成化、外围电路少、软件控制简捷等优点，由于具有上述优点，在技术上已经处于国内领先状态，现在经过在我国新一代运载火箭长征六号动力测发控系统等效器中得到了成功应用。

PWM; 低通滤波; 恒流源 4～20mA

0　引言

信号长线传输时，如果传输的是电压信号，则传输线会受到噪声的干扰，传输线的电阻也会产生电压降，影响信号的传输。为了避免上述情况，通常用电流来传输信号。4～20 mA电流环在数据传输过程中有抗干扰能力强，数据传输准确的特点，在工业领域有广泛的应用。

1　系统架构

某型运载火箭动力系统等效器需要模拟64路压力变送器信号，信号为4～20 mA电流信号，要求每路信号独立，并可通过控制计算机进行调节，系统架构如图1所示。计算机内使用MOXA CP132I板卡，该板卡提供两路独立的全双工RS422通路。计算机通过RS422与dsPIC33FJ64GS610数字信号控制器通信，数字信号控制器可输出18路独立的可控的PWM波形，PWM经过光电隔离后，进行低通滤波，滤除高频分量，留下直流分量，通过滤波后的直流分量对XTR115的输出4～20 mA电流进行调节。……