4-20ma输出电路

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4~20mA模拟输出（电流环）应用笔记（转）
weixin_33842328的博客
02-24 4604
4~20mA模拟输出（电流环）应用笔记 bpesun@163.com 前言 4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。 在工业现场，如果采集的信号经调理后是电压信号并且进行长线传输，会产生以下问题： 第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会很容易就受到噪声的干扰；第二，传输线的分 布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器...
低功耗，4-20ma输出电路
m0_67378208的博客
10-27 9288
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模拟 4~20ma 电流输出的设计
最新发布
sinat_15677011的博客
06-17 513
今天我们介绍通过 GP8102S 芯片来实现 4~ 20ma 电流输出设计，还有另外一款芯片 GP8212S，两者区别是一个是 pwm 转 4~ 20ma 电流输出，另外一个是 I2C 转 4~20ma 电流输出，同时精度略有区别，本文主要讲解 GP8102S 芯片。一般用分离器件搭建的实现原理都是通过单片机控制一个三极管，使其工作在放大区，因为放大区放大并不是线性的，因此需要在串接一个电阻，通过检测电阻电压，单片机来反馈调节三极管的输入，然后从而实现 4~20ma 电流输出。PWM 信号通过光耦隔离。
4-20mA 电压控制电流输出电路浅析
qq_44810226的博客
08-31 1万+
4-20mA 电压控制电流输出电路浅析
STM32|4-20mA输出电路
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简单爱你心所爱……
06-18 4万+
为工业场合开发的设备通常情况下都会具有4-20mA输出接口，在以往没有DAC模块的单片机系统，需要外加一主片DAC实现模拟量的控制，或者采用PWM来摸拟DA，但也带来温漂和长期稳定性问题。在以STM32为中心的设备中，使用它自带的DAC即可非常方便的实现4-20mA的输出接口，具有精度高、稳定性好、漂移小以及编程方便等特点。 　　在STM32单片机系统中，100脚以下没有外接出VREF引脚，但这
电压转电流，4-20mA输出电路
juxiandesiyu的博客
05-23 1万+
工业用的仪器仪表一般处于比较复杂的工作环境中，电压信号容易受到噪声的干扰。并且电压信号在进行长距离输送时，由于线缆内阻的影响会产生压降，而对于电流而言，则没有影响。因此工业上一般采用电流传递信号。行业内为此形成了一个模拟输出的标准，即4-20mA。4mA的电流表示传感器或仪器检测的零值，20mA则为满量程值，而小于4mA或者大于20mA的电流则被用于各种故障的报警。若检测到0mA则说明电路发生了开路故障。传感器一般由以及构成。
4~20mA电流输出芯片XTR111完整电路
gflytu的专栏
12-28 3万+
在工控或者和工控相关的行业，一定会遇到需要输出4~20mA电流的时候。而XTR111是应用最广泛的电流输出芯片。 最简单简陋的电流输出电路，是用“三级管+放大器”构成的。如下图所示： 这个电路很简单，你可以试着搭一下，J1是电流输出口，你可以在J1上接个LED灯，随着“电压输入”的变化，LED灯的亮度就会变化，这说明电流发生了变化。 “三极管+放大器”组成
STM32 4-20mA输出电路
08-09
STM32 4-20mA输出电路设计是工业应用中的常见需求，因为这个电流范围在传感器和自动化设备中广泛用于传输模拟信号。STM32系列单片机，特别是那些带有DAC（数字模拟转换器）模块的型号，能够直接生成模拟电压信号，...
4-20ma电路
01-16
4-20mA电路是一种广泛应用于工业自动化领域的模拟信号传输标准。这个电路设计的主要目标是能够在长距离传输信号时保持高精度和低噪声干扰。在工业控制中，4-20mA电流环路常用于传感器和控制器之间的通信，如压力、...
环路供电电流变送器，4mA-20mA输出（原理图+PCB源文件+BOM等）-电路方案
04-21
环路供电电流变送器功能概述: 该环路供电电流变送器， 可将压力传感器的差分电压输出转换为4 mA至20 mA电流 输出。针对各种桥式电压或电流驱动型压力传感器而优 化，仅使用了4个有源器件，总不可调整误差低于1%。环 路电源电压范围为12 V至36 V。该电路的输入具有ESD保护功能，并且可提供高于供电轨 的电压保护，是工业应用的理想选择。 环路供电电流变送器实物展示: 环路供电电流变送器电路描述: 该设计提供完整的4 mA至20 mA变送器压力传感器检测解决方案，整个电路由环路供电。有三个重要的电路级:传感器激励驱动、传感器输出放大器和电压-电流转换器。 电路所需总电流为1.82 mA(最大值)，如表1所示。因此，可在不超过4 mA最大可用环路电流的情况下使用电桥驱动电流高达2 mA的压力传感器。 25°C时最大电路电流 鲁棒的环路供电压力传感器信号调理电路，具有4 mA至20 mA输出: 附件内容截图:
STM32 4-20mA输出电路
07-27
为工业场合开发的设备通常情况下都会具有4-20mA输出接口，在以往没有DAC模块的单片机系统，需要外加一主片DAC实现模拟量的控制，或者采用PWM来摸拟DA，但也带来温漂和长期稳定性问题。在以STM32为中心的设备中，使用它自带的DAC即可非常方便的实现4-20mA的输出接口，具有精度高、稳定性好、漂移小以及编程方便等特点。
三款4-20ma模拟量采集电路图详解
07-12
4-20ma模拟量采集电路（一） 两线制4-20mA信号隔离调理器：ISO4-20mA-PISO4-20mA-P是一种两线制4-20mA信号隔离调理器，属于SUNYUANISO4-20mA系列的产品。该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻，使该IC能够从传感器回路中采集到的信号电压达到超宽范围。 4-20mA模拟量采集电路（二） 简单仿真了一个4-20mA转换为0.6V-3V的转换电路。 那么我们实际如何来采集4-20mA的电流，首先我们可以把电流信号转换为电压信号，然后经过单片机的12位ADC转换，结果是把0~VCC的值转换成了0~4096。如果VCC是3V，我们可以再利用等比公式，把0~4095转换成0~3V的电压值，最后把电压转换为电流值。这就是我们所采集的最终电流了。 4-20ma模拟量采集电路（三） 在该系统中主要考虑模拟前端为传感器，从传感器送来的是标准信号（即4mA～20mA），这样设计具有一定的通用性，只要前端接不同的传感器就可以采集不同的信号源。由于A／D转换基准为电压，也就是参考源为电压，所以A／
PWM输出隔离的4~20MA电路
03-17
用PWM输出4~20MA的恒流电路。且是隔离输出，抗干扰强。隔离前级必须要有电压跟随电路。
隔离输出4～20mA原理图
07-07
输出4～20mA的输出电路；DA电路驱动，通过线性光耦实现驱动端和输出端隔离，隔离端由运放和LDO组成，实现供电和电流控制功能。
STM32实现4-20mA压控恒流源电路
05-09
在实现 4-20mA 的转换电路中，需要使用 OPA333 这颗优异的单电源轨至轨运算放大器，其工作电压为 2.7-5.5V，其失调电压仅为 10uV，实测最低输出为 30uV，最高输出可达 VCC-30uV。电路组成压控恒流源，其关键在于 OPA...
[运算放大器系列]二、电压转4 - 20MA电流电路分析
challenger
07-30 1万+
[运算放大器系列]]二、电压转4 - 20MA电流电路分析 偶然在网上看到一个4 - 20MA转换电路原理图如下：2. 原理分析 偶然在网上看到一个4 - 20MA转换电路原理图如下： 2. 原理分析 RLR_LRL​为负载，分析电流流向如上图箭头所示可以得到 假设Rloop上的压降为VlV_lVl​则： ①Vi−V+R1=V+−(Vo−Vl)R2\frac {V_i - V_+} {R_1} = \frac{V_+- (V_o - V_l)}{R2}R1​Vi​−V+​​=R2V+​−(Vo​−Vl​)
4~20mA电流简介以及收发电路设计
sinat_15677011的博客
03-25 1万+
工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
高精度4-20mA输出电路
03-14
<think>好的，用户需要高精度4-20mA输出电路的设计方案，包括原理、图纸和器件选型。首先，我应该回忆一下之前看到的引用内容。引用1提到了共地型三线制设计，其中Q1作为NPN功率管，Rs的精度要求0.1%，还要注意封装。这可能涉及到如何将控制信号转换为电流，并保持高精度。另外，引用2和3提到了信号转换模块，说明可能需要考虑隔离和抗干扰设计。 接下来，我需要整理实现原理。4-20mA电路通常采用电压-电流转换，常见的有两线制和三线制。用户提到的是共地型三线制，所以可能使用运放和晶体管组成的V/I转换电路。关键点包括基准电压、反馈回路、功率管的选择和精密电阻的使用。 然后是器件选型。运放需要低失调、低温漂的型号，比如ADI的AD8628。功率管方面，NPN如TIP41C适合处理电流和散热。精密电阻必须用0.1%精度，可能需要较大封装如1206。另外，如果要求隔离，可能还需要添加隔离电源和隔离运放，比如ADI的ADuM3190。 关于图纸，虽然不能提供具体原理图，但可以描述结构：运放驱动晶体管，通过反馈电阻Rs调节电流，确保输出电流与输入电压成比例。同时，要强调布局和散热的重要性，比如功率管的散热设计，避免温漂影响精度。 可能还需要考虑校准和测试，比如使用高精度万用表测量Rs两端电压，调整输入电压来校准4mA和20mA点。此外，引用2提到模块已校准，用户可以直接使用，但如果是自行设计，校准步骤必不可少。 用户的问题还可能涉及如何应对干扰，引用2提到抗电磁干扰能力，所以PCB设计时需注意屏蔽和走线，比如将模拟地和数字地分开，使用滤波电容等。 最后，需要检查是否有遗漏的部分，比如电源选择、保护电路（如过流保护），以及是否满足工业环境温度要求，引用3提到-45到85℃，所以器件选型需符合工业级温度范围。</think>### 高精度4-20mA输出电路设计与实现 #### 一、实现原理 高精度4-20mA输出电路的核心是将电压信号线性转换为电流信号，并保持输出电流的稳定性和抗干扰能力。其基本原理是通过运算放大器（运放）和晶体管组成的电压-电流（V/I）转换电路，利用负反馈控制输出电流。典型设计分为两类： 1. **共地型三线制**（引用[^1]）：通过NPN功率管调节负载电流，利用精密采样电阻（Rs）形成闭环反馈。 输出电流公式为： $$I_{out} = \frac{V_{in}}{R_s}$$ 其中$V_{in}$为输入电压，$R_s$为高精度采样电阻。 2. **隔离型设计**（引用[^2][^3]）：通过隔离电源和隔离运放实现信号隔离，避免地回路干扰。 --- #### 二、关键器件选型 1. **运算放大器** - 要求：低失调电压、低温漂（如<1μV/℃） - 推荐型号：ADI的AD8628（零漂移运放）或TI的OPA2188。 2. **功率管（Q1）** - 作用：承载4-20mA电流并散热（引用）。 - 选型：NPN晶体管，如TIP41C（TO-220封装）或BCP56（SOT-223封装）。 3. **采样电阻（Rs）** - 精度：0.1%或更高（引用）。 - 功率计算：$P = I^2 \cdot R_s$（例如，20mA时Rs=100Ω，功率为0.04W，可选0805或1206封装）。 4. **隔离器件（可选）** - 隔离运放：如ADI的ADuM3190（隔离电压2500V）。 - 隔离电源：推荐金升阳的B0505S-1W。 --- #### 三、典型电路设计（共地型三线制） ``` 简化原理图： +15V │ ├───[负载]───[Q1(NPN)]───[Rs]───GND │ │ │ └───[运放输出] └───[运放反馈网络] ``` 1. 输入电压$V_{in}$通过运放驱动Q1基极，调节集电极电流。 2. 电流流经Rs产生压降$V_{Rs}$，反馈至运放反相端形成闭环控制。 3. 输出电流$I_{out} = V_{in}/R_s$，需确保运放供电电压高于负载压降。 --- #### 四、设计注意事项 1. **精度保障** - Rs必须选用低温漂电阻（如金属箔电阻），避免温升导致阻值变化。 - 运放需定期校准，或使用自校准芯片（如MAX619）。 2. **散热设计** - 功率管Q1的功耗$P = I_{out} \cdot V_{CE}$，需计算最大散热需求（引用）。 - TO-252或TO-220封装需加散热片。 3. **抗干扰措施** - 在Rs两端并联0.1μF电容滤波。 - 信号走线远离高频或大电流路径（引用[^2]）。 4. **隔离设计（引用[^3]）** - 若需隔离，需采用DC-DC隔离电源和隔离运放组合，避免地环路干扰。 --- #### 五、校准与测试 1. 使用6½位万用表测量Rs两端电压，调整输入电压使$I_{out}=4mA$和$20mA$。 2. 全温度范围（-40℃~+85℃）测试，验证温漂影响（引用）。 ---
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