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4-20mA電流輸出設(shè)計(jì)方案

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樓主
儀表、傳感器輸出的電流信號(hào)多為4-20mA,為什么是4-20mA呢?因?yàn)?-20mA的傳感器多為兩線制,即信號(hào)線和電源線公用兩根線,如果起點(diǎn)是0mA就這導(dǎo)致無法區(qū)分信號(hào)是0mA,還是傳感器不工作;另外,起點(diǎn)是4mA也利于系統(tǒng)判斷傳感器是否掉電或者是短線。

那4-20mA的電流信號(hào)該如何產(chǎn)生呢,在數(shù)字電路高度發(fā)展的今天以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)比比皆是,但是單片機(jī)是數(shù)字信號(hào),而電流是模擬信號(hào),這就需要用到DA轉(zhuǎn)換,即數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。

目前,單片機(jī)要控制系統(tǒng)輸出4-20mA的電流信號(hào)的常用方案為:

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

上圖是PIC單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的一款4-20mA電流輸出的產(chǎn)品,AD5410具有豐富的錯(cuò)誤診斷機(jī)制,可以大大提高設(shè)計(jì)的抗干擾性。電流輸出公式如下:

N:DA轉(zhuǎn)換的分辨率,該芯片為12位;

D:為載入DAC碼的十進(jìn)制等效值;

單片機(jī)通過AD轉(zhuǎn)換將所采集到的物理量轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)V,再將V量化成0-1024的值與D對應(yīng),即可輸出相應(yīng)的4-20mA電流。


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ID:686623 發(fā)表于 2020-1-16 12:29 | 只看該作者
4-20mA輸出還有很簡潔的方案:GP8102可以實(shí)現(xiàn)PWM轉(zhuǎn)4-20mA  GP8202可以實(shí)現(xiàn)I2C轉(zhuǎn)4-20mA。


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板凳
ID:253767 發(fā)表于 2020-1-24 08:07 | 只看該作者
祝大家新春快樂,闔家幸福安康!
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地板
ID:188748 發(fā)表于 2020-1-26 12:59 來自觸屏版 | 只看該作者
謝謝!51黑有你更精彩
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5#
ID:253767 發(fā)表于 2020-2-1 07:31 | 只看該作者
謝謝分享�。�!
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6#
ID:469589 發(fā)表于 2020-2-3 22:54 | 只看該作者
謝謝分享,不錯(cuò)的電路。
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7#
ID:469589 發(fā)表于 2020-2-3 22:55 | 只看該作者
很好的設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)了!
有圖有數(shù)據(jù)。
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8#
ID:484483 發(fā)表于 2020-5-26 15:30 | 只看該作者
zjqmyron 發(fā)表于 2020-1-16 12:29
4-20mA輸出還有很簡潔的方案:GP8102可以實(shí)現(xiàn)PWM轉(zhuǎn)4-20mA  GP8202可以實(shí)現(xiàn)I2C轉(zhuǎn)4-20mA。

hi
你好!
type3,和type4用的運(yùn)放是啥型號(hào)?謝謝了!
另外,這4個(gè)電路測試過嗎?謝謝!
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9#
ID:71262 發(fā)表于 2023-7-1 09:52 | 只看該作者
LM321
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10#
ID:111463 發(fā)表于 2023-7-10 16:23 | 只看該作者
這樣的方式成本較高,建議用TL431+運(yùn)放實(shí)現(xiàn)
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11#
ID:97678 發(fā)表于 2023-7-18 08:03 | 只看該作者
sbskywalker 發(fā)表于 2023-7-10 16:23
這樣的方式成本較高,建議用TL431+運(yùn)放實(shí)現(xiàn)

可以提供一個(gè)實(shí)用的方案嗎?
原理圖,PCB。
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12#
ID:605585 發(fā)表于 2023-11-24 09:56 | 只看該作者
jovew 發(fā)表于 2023-7-18 08:03
可以提供一個(gè)實(shí)用的方案嗎?
原理圖,PCB。

我也是通過預(yù)防搭建的方案,精確度還挺高的,想要方案的話可以私聊
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13#
ID:333467 發(fā)表于 2024-7-22 16:02 | 只看該作者
學(xué)習(xí)了,謝謝樓主分享。
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