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標題: 4-20mA電流輸出設計方案 [打印本頁]

作者: 51黑uu 時間: 2016-4-30 05:21
標題: 4-20mA電流輸出設計方案
儀表、傳感器輸出的電流信號多為4-20mA，為什么是4-20mA呢？因為4-20mA的傳感器多為兩線制，即信號線和電源線公用兩根線，如果起點是0mA就這導致無法區分信號是0mA，還是傳感器不工作；另外，起點是4mA也利于系統判斷傳感器是否掉電或者是短線。

那4-20mA的電流信號該如何產生呢，在數字電路高度發展的今天以單片機為核心的系統比比皆是，但是單片機是數字信號，而電流是模擬信號，這就需要用到DA轉換，即數字信號轉換為模擬信號。

目前，單片機要控制系統輸出4-20mA的電流信號的常用方案為：

今天要推薦一款芯片：AD5410，該芯片是ANGLOG DEVICE生產的，單通道12位串行輸入的DAC芯片，與單片機的通信方式為SPI總線，單片機只需要將數值通過SPI寫給AD5410即可輸出相應的電流值。其供電范圍為：10.8-40V。

上圖是PIC單片機為核心設計的一款4-20mA電流輸出的產品，AD5410具有豐富的錯誤診斷機制，可以大大提高設計的抗干擾性。電流輸出公式如下：

N：DA轉換的分辨率，該芯片為12位；

D：為載入DAC碼的十進制等效值；

單片機通過AD轉換將所采集到的物理量轉化成電壓信號V，再將V量化成0-1024的值與D對應，即可輸出相應的4-20mA電流。

作者: zjqmyron 時間: 2020-1-16 12:29
4-20mA輸出還有很簡潔的方案：GP8102可以實現PWM轉4-20mA GP8202可以實現I2C轉4-20mA。

作者: tieq1952 時間: 2020-1-24 08:07
祝大家新春快樂，闔家幸福安康！

作者: zouzichun 時間: 2020-1-26 12:59
謝謝！51黑有你更精彩

作者: tieq1952 時間: 2020-2-1 07:31
謝謝分享！！！

作者: GlenXu 時間: 2020-2-3 22:54
謝謝分享，不錯的電路。

作者: GlenXu 時間: 2020-2-3 22:55
很好的設計，學習了！
有圖有數據。

作者: sxwnwxj 時間: 2020-5-26 15:30

zjqmyron 發表于 2020-1-16 12:29
4-20mA輸出還有很簡潔的方案：GP8102可以實現PWM轉4-20mA GP8202可以實現I2C轉4-20mA。

hi
你好！
type3，和type4用的運放是啥型號？謝謝了！
另外，這4個電路測試過嗎？謝謝！

作者: cdl511 時間: 2023-7-1 09:52
LM321

作者: sbskywalker 時間: 2023-7-10 16:23
這樣的方式成本較高，建議用TL431+運放實現

作者: jovew 時間: 2023-7-18 08:03

sbskywalker 發表于 2023-7-10 16:23
這樣的方式成本較高，建議用TL431+運放實現

可以提供一個實用的方案嗎？
原理圖，PCB。

作者: qiyuwang 時間: 2023-11-24 09:56

jovew 發表于 2023-7-18 08:03
可以提供一個實用的方案嗎？
原理圖，PCB。

我也是通過預防搭建的方案，精確度還挺高的，想要方案的話可以私聊

作者: zhou5201986 時間: 2024-7-22 16:02
學習了，謝謝樓主分享。

作者: ljfljfljf321 時間: 2025-6-20 11:25
兩路共地型同時輸出，電流環路會不會有問題

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