4个常用的4~20mA IV电路.docxVIP

推荐 4 个实用的 4～20mA 输入/0～5V 输出的 I／V 转换电路 一、最简单的 4～20mA 输入/1～5V 输出的 I／V 转换电路应用示意图： 忘士盲 忘士盲呏 4 ～ 钊 mA 信 心输入 号图 l 4 20mA输 入／5 V输出的1 / V转换电路 号 在与电流推出的传感器接司的时候， 为了把传感器（变送器为句出的 l ,..._,l OmA 或若 4 ,...20m A电 浣（· 言号 转 换 成 为电压馆号， 往往都会在币级电谘的是前端配置一个1 灯转换电谘， 图 1 就 是 这 种 电 路 是 简 早的严用示煮田。 仅仅使用一只I IV转 换 取 样 电 唱 ， 就 可 以 把 谝 人 电 洷 转 换 成 为信号电压， 其取 祥电咀可以按照Vi n / I =R求 出 ， Vi 玉贮阜片 机需要的满度A I D信 号 电 压 ， I 是 粒入的最大f言号 电 流 。 这种电路虽然简卑，但是却不实用，首先，其实际意义是零点渚号的时候， 会有一个零点电流流过取样电P且， 如 果按睾4~2omA粒入电洷转换到最大5V电 玉 来分 析 ， 军 点 的 时 候 怡 好就是l V, 这个l Vl± 单片机茨濒足够的时候， 可 以 由 单片机软件去凉掉它。可是这样一来。其有用电压就会剌下子1= 4V而不是 5 V了。 由干单片机的A I D景 大 翁 入电压就是单片机的供电电压， 这 个电压通常就是初， 因 此 ， 处 理 这 种 简 单的粒入转换电谘时比较席烦。为了达到A / .D转 换 的 位数， 就 会导致芯片成本墙加。 二、廉价运放 LM324 搭的廉价的 4～20mA 输入/0～5V 输出的I／V 转换电路： _` i4~ 201皿＂轨入 i  iCA al, al , 1队II 1 队 ,_ ,_ KIi-＿二－- KI i- ＿二－ -_. i歇？IOK水 i 歇？ IOK 水1 ＿ I 匿价运放LU324搭的匿价的4～吩叭输入/ 5V输出的l / V转换电路 图2采用的是廉价运放 LM3 2斗符的廉价的 4~ 20正碗人I5v琼出的 I / v转换电浒， 其对 学点的处理是＃反相谕人端上加人一个调整电压， 其大小恰好为渝人 钰Ai# ＃ RAO上的压阵。有了运算放六器 ， 还使得RA0的取值可以更加小，因 为这时信号电压不够大的部分可以通过配 萱适放的放大倍牧来补足令 这样， 就可以真正把 4~ 20社电流转换成为O.,. , 5 V电压了。 使用运算放大器世会带来一些庶烦，尤其在注霾低成本的时候，淹径的运扭往 往是录是廉价打，运粒的央调与潠移，以及因为运敖的供电与单片机电路供电的样 定性，电源电压是否可以保证足够稳定，运放的瑜入阻抗是否对倍号有分流影响， 以及运敖是否在整个信号范围内放大特性平坦，如此等等，造成这种廉价电路的卖 际效果不如人宦。 荷最大的六如人窟之处还是在孛点抵消电路上，随辔信号电流的变化，运放的 反相端的电压总是会与季点调整电巨性生于盾，就是这个季点电压也在随蒂运放辅 出的变化而变化，只不过由干有了信号有用电压的存在，而在结果中不容易区分而 已。 这种现象是容易迼成非线性加大。虽然可以在单片机里采月软件校正来纠正， 但是，就 只 体措花而言，这 样做需耍增加编程人员不少的工作量， 而且需耍多点采某数据来应对。 三、推荐采用运放 OP07 搭的 4～20mA 输入/0～5V 输出的 I／V 转换电路： 才寸固吐编入 覆 点  － ,_ ,_ 旧4i . 贮阳m K 贮阳m Kl 士 心i T,L I i -3l:｀嘈 T,L I i -3 l: ｀嘈 ＿比可 . I 型 ＿ 比 回 iI，．.，圃＿g51贮 贮贮 腻m, 佴 也正 l 回 iI ，．.， 圃＿ g5 1 贮 贮贮 腻 切 l|. 贮 推 荐实用的4 -o..·r 20mA输 入／O..,._, 5 V输出的1 / V转 换 电 路 困3 图3电路是一种被推荐使用的较好线路， 首先， 对运放的供电采用了由DI P 封装的11 431 主且成的高精贯稳压电路， 这种TL生31 采用DI P8封装， 耗散功字达到1111， 更 改供电电压只带罗换分压电困就可以轻易办到。挂次，．莲茸放大器选择愤用的是两褚 虔低失调的OF- 07， 其参数指标大大优千笸逋廉价运放。轰为关键的是在对零点港号的处理上，可 以保迁榆入4江的时候， 还欴I CC的瑜出电压等于季心 分析图3电路的丁作原理 运放I CD芘 同相 插入萃庉压由经过TI氐 1秸压后虳负电通m提 J 它逜过R15与R14的 分压.J 取Rl 4上的电压 与R10 上王4吐时的电压一祥，然后 J 经过运放的线冲JI 从运放辙