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4-20mA电流输出设计方案

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ID:117358 发表于 2016-4-30 05:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
仪表、传感器输出的电流信号多为4-20mA,为什么是4-20mA呢?因为4-20mA的传感器多为两线制,即信号线和电源线公用两根线,如果起点是0mA就这导致无法区分信号是0mA,还是传感器不工作;另外,起点是4mA也利于系统判断传感器是否掉电或者是短线。

那4-20mA的电流信号该如何产生呢,在数字电路高度发展的今天以单片机为核心的系统比比皆是,但是单片机是数字信号,而电流是模拟信号,这就需要用到DA转换,即数字信号转换为模拟信号。

目前,单片机要控制系统输出4-20mA的电流信号的常用方案为:

今天要推荐一款芯片:AD5410,该芯片是ANGLOG DEVICE生产的,单通道12位串行输入的DAC芯片,与单片机的通信方式为SPI总线,单片机只需要将数值通过SPI写给AD5410即可输出相应的电流值。其供电范围为:10.8-40V。

上图是PIC单片机为核心设计的一款4-20mA电流输出的产品,AD5410具有丰富的错误诊断机制,可以大大提高设计的抗干扰性。电流输出公式如下:

N:DA转换的分辨率,该芯片为12位;

D:为载入DAC码的十进制等效值;

单片机通过AD转换将所采集到的物理量转化成电压信号V,再将V量化成0-1024的值与D对应,即可输出相应的4-20mA电流。


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ID:686623 发表于 2020-1-16 12:29 | 显示全部楼层
4-20mA输出还有很简洁的方案:GP8102可以实现PWM转4-20mA  GP8202可以实现I2C转4-20mA。

GP8102

GP8102

GP8202

GP8202


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ID:253767 发表于 2020-1-24 08:07 | 显示全部楼层
祝大家新春快乐,阖家幸福安康!
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ID:188748 发表于 2020-1-26 12:59 来自手机 | 显示全部楼层
谢谢!51黑有你更精彩
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ID:253767 发表于 2020-2-1 07:31 | 显示全部楼层
谢谢分享!!!
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ID:469589 发表于 2020-2-3 22:54 | 显示全部楼层
谢谢分享,不错的电路。
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ID:469589 发表于 2020-2-3 22:55 | 显示全部楼层
很好的设计,学习了!
有图有数据。
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ID:484483 发表于 2020-5-26 15:30 | 显示全部楼层
zjqmyron 发表于 2020-1-16 12:29
4-20mA输出还有很简洁的方案:GP8102可以实现PWM转4-20mA  GP8202可以实现I2C转4-20mA。

hi
你好!
type3,和type4用的运放是啥型号?谢谢了!
另外,这4个电路测试过吗?谢谢!
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ID:71262 发表于 2023-7-1 09:52 | 显示全部楼层
LM321
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ID:111463 发表于 2023-7-10 16:23 | 显示全部楼层
这样的方式成本较高,建议用TL431+运放实现
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ID:97678 发表于 2023-7-18 08:03 | 显示全部楼层
sbskywalker 发表于 2023-7-10 16:23
这样的方式成本较高,建议用TL431+运放实现

可以提供一个实用的方案吗?
原理图,PCB。
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ID:605585 发表于 2023-11-24 09:56 | 显示全部楼层
jovew 发表于 2023-7-18 08:03
可以提供一个实用的方案吗?
原理图,PCB。

我也是通过预防搭建的方案,精确度还挺高的,想要方案的话可以私聊
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