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單片機如何采集4-20mA電流信號,是不是要轉換成0-5V的電壓信號,怎么轉換?

工程師鄧生 ? 來源:未知 ? 作者:劉芹 ? 2023-10-18 16:59 ? 次閱讀

單片機如何采集4-20mA電流信號,是不是要轉換成0-5V的電壓信號,怎么轉換?

單片機是一種集成電路,可進行數字信號模擬信號處理。4-20mA電流信號是一種常見的工業信號,采集這種信號需要對其進行轉換,轉換成單片機能夠處理的0-5V電壓信號。本文將詳細介紹如何采集4-20mA電流信號以及如何進行轉換。

一、電流信號采集

電流信號采集需要使用電流變送器或電流隔離器。電流變送器是一種將變化的電流信號轉換成相應低電平的裝置。它可以將4-20mA電流信號轉換成0-5V電壓信號。電流隔離器則是一種將電流信號隔離開來的裝置。它可以將4-20mA電流信號通過隔離器進行隔離,使得單片機采集時不會受到外界電磁干擾。

二、電流信號轉換

1、電壓降解法

電壓降解法是一種簡單有效的轉換方法。該方法使用一個電阻和一個電容將4-20mA電流信號轉換成0-5V電壓信號。電阻將電流信號轉換成電壓信號,電容對轉換后的信號進行平滑處理。電阻的大小取決于電流信號和所需輸出電壓信號之間的比例,電容則應根據信號頻率來選擇。

2、電壓降壓法

電壓降壓法使用壓敏電阻將4-20mA電流信號轉換成0-5V電壓信號。壓敏電阻具有隨電壓變化而變化的電阻值,具體的轉換可以通過變化后的電阻值來實現。通過一個電阻將輸出信號與電源相連,將壓敏電阻接入電流信號回路中。

3、放大器

放大器法是一種通過運放進行信號轉換的方法。該方法使用一個運算放大器將電流信號放大,從而轉換成0-5V電壓信號。放大器的增益應該與電流信號和所需輸出電壓信號之間的比例相同。

三、總結

采集4-20mA電流信號需要使用電流變送器或電流隔離器,將信號轉換成0-5V電壓信號的方法有電壓降解法、電壓降壓法和放大器法。對于具體的應用場景,應根據需要選擇合適的方法來進行信號轉換。同時,應注意對電路進行適當的保護和隔離,避免外界電磁干擾對信號的影響。

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