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HART设备物理层测试
工业通信事业部
一
HART通讯卡基本电路设计原理
1.在HART通讯卡中，用于HART协议的主要芯片包括:
微控制器用于运行HART协议；
HART调制解调器芯片用于发送和接受HART信号；
DAC（数字转模拟）芯片用于产生和控制4~20mA电流；
典型HART通讯卡的原理框图
2．HART究竟是一个什么样的信号？
HART通信使用载波传输的方式和半双工的通信方式.具体来说，HART通信采用基于Bell202通信标
准的FSK频移键控信号，在低频的4~20mA模拟信号上叠加一个幅度为0.5mA的高频数字信号进行双
向数字通讯，两种信号共享硬件而不冲突。发送HART信号是通过电流，接收则是通过电压；如果在回
路中没有足够的阻抗，那么电压将会小到难以检测，并导致通信失败。因此，HART信号要被其它设备
。
检出，根据物理层测试要求负载电阻两端电压在120mVpp以上
二HART设备物理层测试
1.HART波形测试
测试目的：测试HART信号的幅值、上升时间和下降时间。
实例：HART波形测试
2.载波启动/停止和延迟时间
测试目的：在信号传播的开始和结束能保证载波有一个合适的上升或下降时间
实例：载波启动/停止和延迟时间
3.HART信号瞬时的启动和停止
测试目的
：当一台HART设备开始或者结束其发送时,能够不向网络产生瞬间峰值。如果瞬变太大会
对其他设备接收的HART信号造成干扰,或者对主设备的模拟信号产生影响。
测试设置：
实例：瞬时的启动和停止
4.静止时的输出噪声
测试目的：当HART主设备或从设备没有发送(静止)HART信号时,不能有噪声耦合到HART通频带中。
过大的噪声对HART信号的接受会造成影响。并且虽然从一台设备来的噪声虽然很小,但是会对多站点配
置的HART从设备造成较大的附加影响。
测试设置：
实例：静止时的输出噪声
5.模拟变化率
测试目的
：当从设备改变4~20mA模拟电流时，模拟电流最大的变化率不能影响HART信号的通讯
测试设置：
实例：模拟变化率
6.输入阻抗测试
测试目的：输入阻抗可以反映多站点系统中HART设备的数量及HART信号传输的最远距离。
测试设置：
实例：输入阻抗
：指在差的噪声条件下，HART设备依然可以接收有效的HART信号。
测试设置：
：HART接受设备必须能够忽略低于80mVpp的信号同时必须能够接受高于120mVpp的信号
测量载波检测的起始和结束时间，是确保硬件接受HART信号过程中没有延迟以至于干扰总线仲裁或降
低网络的吞吐量。
测试设置：
、
文章转载自：沈阳中科博微自动化技术有限公司工业通讯大课堂
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