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4~20mA电流输出型到接口一般有哪些处理方法
4~20mA电流输出型到接口一般有哪些处理方法
电流输出型变送器的输出范围常用的有0~20ma及4~20ma两种,电流变送器输出*小电流及*大电流时,分别代表电流变送器所标定的*小及*大额定输出值。下面以测量范围为以0~100a的电流变送器为例进行叙述。对于输出0~20ma的变送器0ma电流对应输入0a值,输出4~20ma的变送器4ma电流对应输入0a值,两类传感器的20ma电流都对应100a值。对于输出0~20ma的变送器,在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻,在a/d转换器输入接口直接将电阻上的0-5v或0-10v电压转换为数字信号即可,电路调试及数据处理都比较简单。但劣势是无法判别变送器的损坏,无法辨别变送器输出开路和短路。对于输出4~20ma的变送器,电路调试及数据处理上都比较烦琐。但这种变送器能够在变送器线路不通时,短路时或损坏时通过能否检测到正常范围内的电流(正常时*小值也有4ma),来判断电路是否出现故障,变送器是否损坏,因此得到更为广泛普遍的使用。由于4~20ma变送器输出4ma时,在取样电阻上的电压不等于0,直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为0,单片机无法直接利用,通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将4ma在取样电阻上产生的电压降消除,再进行a/d转换。这类硬件电路首推rcv420,是一种精密的i/v转换电路, 还有应用lm258自搭的i/v转换电路,这个电路由两线制电流变送器产生的4~20ma电流与24v以及取样电阻形成电流回路,从而在取样电阻上产生一个1-5v压降,并将此电压值输入到放大器lm258的3脚。电阻分压电路用来在集成电路lm258的2脚产生一个固定的电压值,用于抵消在取样电阻上4ma电流产生的压降。所以当两线制电流变送器为*小值4ma时,lm258的3脚与2脚电压差基本为0v。lm258与其相连接的电���构成可调整电压放大电路,将两线制电流变送器电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过lm258的1脚输出至模拟/数字转换电路,供单片机cpu读入,通过数据处理方法将两线制电流变送器的4-20ma电流在lcd/led屏幕上以0-100a值的形式显示出来
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