420mA電流環(huán)原理分析

1、420mA電流環(huán)原理剖析420mA電流環(huán)原理剖析4/4420mA電流環(huán)原理剖析420mA電流環(huán)原理剖析4-20mA電流環(huán)原理剖析硬件2009-10-1314:38:41閱讀648議論2字號(hào):大中小定閱在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，用一個(gè)儀表放大器來(lái)達(dá)成信號(hào)的調(diào)治并進(jìn)行長(zhǎng)線傳輸，會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題:第一，因?yàn)閭鬏數(shù)男盘?hào)是電壓信號(hào)，傳輸線會(huì)遇到噪聲的擾亂;第二，傳輸線的散布電阻會(huì)產(chǎn)生電壓降;第三，在現(xiàn)場(chǎng)怎樣供給儀表放大器的工作電壓也是個(gè)問(wèn)題。為認(rèn)識(shí)決上述問(wèn)題和避開(kāi)有關(guān)噪聲的影響，我們用電流來(lái)傳輸信號(hào)，因?yàn)殡娏鲗?duì)噪聲其實(shí)不敏感。4,20mA的電流環(huán)即是用4mA表示零信號(hào)，用20mA表示信號(hào)的滿刻度，而低于4mA高于20m

2、A的信號(hào)用于各樣故障的報(bào)警。一般傳感器會(huì)把一個(gè)物理信號(hào)利用電橋等轉(zhuǎn)變成與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，比方電壓或電流。下邊以一個(gè)恒流源電路來(lái)剖析電壓信號(hào)怎么產(chǎn)生與負(fù)載沒(méi)關(guān)的電流信號(hào)，自然要產(chǎn)生4-20mA的電流信號(hào)，則把電壓信號(hào)利用放大電路進(jìn)行變換以后一定是能做到的。假如傳感器直接出來(lái)的是電流信號(hào)，則能夠先變成電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)治電路一定還可以變換到4-20mA的電流信號(hào)。自然變換過(guò)程中的關(guān)系他人不需要知道?？墒亲约旱孟さ?，這樣才能知道4mA的電流對(duì)應(yīng)的物理量是多少，20mA的信號(hào)對(duì)應(yīng)的物理量是多上少。下列圖是郝蘭德電路，是典型的電壓電流變換電路。其特色是負(fù)載電阻有一端接地(恒流源往常有這個(gè)要求)，而取

3、樣電阻兩頭均不接地。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)要求，重點(diǎn)就是上邊一個(gè)運(yùn)放和電阻的般配。上邊一個(gè)運(yùn)放明顯是跟從器，其輸入阻抗很高，能夠當(dāng)作開(kāi)路，其輸出阻抗很低，能夠當(dāng)作電壓源，而電位與Rs右端同樣。這樣就防止了R2中電流對(duì)輸出的影響(R2不從輸出端取用電流)。由運(yùn)放虛短觀點(diǎn)可知，V2=V1,V5=V4V3=V2+(V2/R3)*R4V3=V2*(1+R4/R3)=V1*(1+R4/R3)V1=R1*(V5-V)/(R1+R2)+V,V5=V1*(1+R2/R1)V*(R2/R1)=V3V*(R2/R1)=V4采樣電阻RS兩頭的電壓為:V4-V3=V*(R2/R1)流過(guò)RS的電流為:(V*(R2/R1)/

4、RS，其大小與負(fù)載電阻RL無(wú)關(guān)，受輸入電壓V控制。所以一般在辦理器端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集時(shí)，一般是把電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，再用ADC來(lái)辦理。關(guān)于精度不高的場(chǎng)合能夠就直接接一個(gè)250歐姆的精細(xì)電阻，轉(zhuǎn)化為1-5V的信號(hào)。假如精度要求高的話能夠先用運(yùn)放來(lái)辦理再用是幾種恒流源電路。ADC收集。下邊所謂環(huán)的觀點(diǎn)，它要出去兩根線進(jìn)行傳輸，抵達(dá)辦理器以后要接上負(fù)載電阻，以供AD采樣。正好構(gòu)成一個(gè)環(huán)狀。電流環(huán)通訊原理比較古老的通訊方式，RS232通訊的資料一大堆就不多說(shuō)了。20mA電流環(huán)路串行接口也是一種應(yīng)用較廣的接口電路,其串行通訊接口電路如下圖,因?yàn)槠錄](méi)有形成正式標(biāo)準(zhǔn),所以一般計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳遞設(shè)施不擁有這類接口。但其接口電路簡(jiǎn)單,發(fā)送正、發(fā)送負(fù)、接收正、接收負(fù)四根線分別構(gòu)成了輸入電流回路和輸出電流回路。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),依據(jù)數(shù)據(jù)的邏輯1和邏輯0來(lái)有規(guī)律的使回路形成通