一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA 传输信号时候,要考虑到导线上也有电阻,如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了!所以使用电流信号作为变送器的标准传输! 双绞线特性阻抗是50欧姆左右,相隔1CM宽的0.2平方毫米的导线特性阻抗300欧姆左右,所以负载电阻选择50-300欧姆比较理想,为了AD转换方便,负载电阻上的信号最大量程值一般5-10V比较合适,那么权衡所有,负载电阻250欧姆,电流20mA,负载压降5V比较满意。 那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢?为了减少接线的复杂性,传感器选择2线要比多线简单的多,2线既要传输信号,又要给传感器供电,所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电,这样4-20mA的标准就确定了。 怎样把4-20mA电流信号转换成0-5V电压信号? 最精确的方法是接一个电流取样电阻,1欧姆足够了,然后在电阻两端采集电压,然后减法器,减去4mA所产生的电压,再经过同向(反向)放大器,你需要选取合适的放大倍数,如果用1欧姆的采样电阻的话,需要将信号放大250倍,然后输出。 还有一种方法就是通过三极管的电流放大,把电流的输出接在三极管的基极上,然后三极管射级加一个电流采样电阻,你可以直接用这个电阻上的电压输出也可以经过适当的放大再输出。 还有一种办法是用电流互感器,实际上就是初级阻抗一定的变压器。当输入电流变化的时候,由欧姆定律可知初级线圈上的电压也在变化,通过变压器的升压,可以得到你想要的0-5V,这个变压器制作稍微麻烦点。 以上是三种方法,个人推荐你用第一种,电路输出精度高,也不算复杂。

评论