標題: LM324運放4~20MA轉1~5V電流轉電壓電路圖PCB與詳細解說資料下載 [打印本頁]
作者: 電子愛好者999    時間: 2018-2-23 23:38
標題: LM324運放4~20MA轉1~5V電流轉電壓電路圖PCB與詳細解說資料下載
Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)


電流轉電壓模塊實物圖：
【簡要說明】
一、尺寸：全長51mm寬23mm高18mm
二、主芯片：LM324運算放大器
三、工作電壓：直流3V~30V
四、特點：
1、電路簡單實用，接線簡單。
2、一端與傳感器連接，另一端接電源和信號輸入即可（具體可參靠下圖描述）。
3、輸出信號直接連接AD轉換器。
4、可與帶AD功能的單片機連接。
5、電路小巧，方便固定安裝。
6、主要是實現(xiàn)工業(yè)標準上的電流（0～10mA、4～20mA）轉換工業(yè)標準上的電壓（0～5V、1～5V）。
7、工作溫度-10°~70°。
8、RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
9、RS-485最大的通信距離約為1200m，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。RS-485總線一般最大支持32個節(jié)點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節(jié)點，最大的可以支持到400個節(jié)點。
【標注說明圖】
根據(jù)同相放大電路的放大倍數(shù)
A=1+
       0～10mA/0～5V電流/電壓                           
假設R1=200Ω,那么當輸入0～10mA電流信號時,R1兩端產生的壓降為0～2V,要使其產生0～5V的輸出電壓,那么確定其放大倍數(shù)為2.5,即A=2.5,如果R4=150K,R3=100K,滿足A=2.5,由于R2、R5參數(shù)的確定與電路沒有多大影響，理論上設計給定R2=100k, R5=10k。所以設計得到0～10mA/0～5V電流/電壓變換電路。如圖2.4
圖2.4  0～10mA/0～5V電流/電壓變換電路
測量當輸入電流為0～10mA時，輸出電壓的值，如下表4.6所示：
表4.6  0～10mA/0～5V轉換電路測量數(shù)據(jù)
輸入電流（Ii）/mA
0
1.0
2.5
4.0
5.0
6.0
7.5
10.0
輸出電壓（Uo）/V
0
0.49
1.24
1.99
2.5
3.0
3.73
5.0
Uo(理論)
0
0.5
1.25
2.0
2.5
3.0
3.75
5.0
根據(jù)表4.6作出0～10mA/0～5V電流/電壓轉換電路的對應曲線圖，如圖4.4所示。由曲線可以看出，該轉換電路具有良好的線性。
圖4.4  0～10mA/0～5V轉換電路對應曲線
      4～20mA/0～5V電流/電壓
    同理，假設R1=200Ω,那么當輸入4～20mA電流信號時,R1兩端產生的壓降為0.8～4V,要使其產生1～5V的輸出電壓,那么確定其放大倍數(shù)為1.25,即A=1.25。同相放大電路的放大倍數(shù)，如果R4=25K,R3=100K,滿足A=1.25,由于R2、R5參數(shù)的確定與電路沒有多大影響，理論設計R2=100k,R5=10k。同樣設計得到4～20mA/1～5V電流/電壓變換電路。
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圖2.5  4～20mA/0～5V電流/電壓變換電路
將撥動開關撥到另一端，將R4=25k接入電路中；同樣調節(jié)調零電阻使得零輸入時，滿足零輸出。測量當輸入為4～20mA時，輸出的電壓值，如表4.7所示：
                 表4.7  4～20mA/1～5V轉換電路測量數(shù)據(jù)
輸入電流（Ii）/mA
4.0
5.0
10.0
15.0
20.0
輸出電壓（Uo）/V
1.0
1.24
2.49
3.73
4.96
Uo(理論)
1.0
1.25
2.5
3.75
5.0
  由表4.7作出4～20mA/1～5V電流/電壓轉換電路的對應曲線圖，如圖4.5所示。由曲線可以看出，該轉換電路具有良好的線性。
圖4.5  4～20mA/1～5V
轉換電路對應曲線

【原理圖】

全部資料51hei下載地址：

4~20MA轉1~5V電流轉電壓模塊DXP資料.rar

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電流轉電壓模塊產品設計使用手冊.doc

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相關資料.rar

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電流轉電壓模塊原理圖.doc

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作者: fhlso    時間: 2018-3-4 08:04
這個電路不用隔離嗎
作者: wxdjs    時間: 2018-4-27 18:57
不知道有沒有精度更高的
作者: homedou    時間: 2018-7-4 10:04
謝謝你提供這種有實例的計算。我正在設計一個電路，你這個可以參考。謝謝了。如果采樣電阻改為0.1歐，單片機為3.3V的STM的話，你這個可以放大10倍嗎？穩(wěn)定嗎？
作者: 榆林上校    時間: 2018-8-22 20:30
謝謝分享，不錯！
作者: J15989357794    時間: 2018-8-29 10:58
謝謝分享！
作者: yzkn    時間: 2018-8-30 21:38

謝謝分享！
作者: lqsgg    時間: 2018-10-16 16:15
謝謝分享！學習學習！
作者: sparklefly    時間: 2019-2-5 20:26
用來借鑒一下，辛苦您了
作者: 469880914    時間: 2019-2-14 11:36
感謝分享。
作者: fire205    時間: 2019-2-15 08:38
謝謝，學習到了
作者: 王秋冬    時間: 2019-2-23 09:44
謝謝分享，電路設計的較好，計算的較含糊，也許是我理解不夠。
作者: anthonyiii    時間: 2019-4-13 14:25
您好，請問我按照您的電路圖搭建了實物，4-20ma轉0-5V，但是測量時發(fā)現(xiàn)輸出電壓一直是10V不知道為什么
作者: PBL    時間: 2019-4-23 09:11
說得好清楚，看明白那，平臺因你而精采，學習那。
作者: cz1799974889    時間: 2019-4-25 15:34
電容作用是什么，取多大
作者: 宇宙之星    時間: 2019-9-4 15:48
4-20ma的轉換電路有沒有，電流轉電壓0-3.3
作者: m182892    時間: 2019-9-4 17:12
R2參數(shù)對電路影響很大，怎么說沒影響呢，改變R2的值，電壓就不是0-5V了。
作者: jingjchch    時間: 2019-9-5 15:14
學習到了，感謝分享
作者: gg_sockie    時間: 2019-11-18 15:09
不錯了，謝謝了，感些分享，很有參考價值。
作者: cc127119838    時間: 2019-11-19 09:12
宇宙之星 發(fā)表于 2019-9-4 15:48
4-20ma的轉換電路有沒有，電流轉電壓0-3.3

你做出來了嗎
作者: xhc890704    時間: 2020-7-13 16:22
這電路也干拿出來曬  工控上面用直接廢掉  
作者: cuicanaaaa    時間: 2021-4-5 16:15
這個電路非常有用，謝謝樓主
作者: marbolro    時間: 2021-5-28 12:42
這個電路非常有用，謝謝樓主
作者: arenus    時間: 2021-8-6 09:46

這電路也拿出來曬  工控上面用直接廢掉
作者: ztzp    時間: 2021-8-9 21:48
cz1799974889 發(fā)表于 2019-4-25 15:34
電容作用是什么，取多大

應該是濾除干擾的
作者: micle.zhou    時間: 2021-8-14 10:54
LM324 的offset 電流都有3-7ma，不準吧
作者: chjh09    時間: 2024-1-3 21:36
看到什么學習什么
作者: rsx9583    時間: 2024-4-8 14:29
xhc890704 發(fā)表于 2020-7-13 16:22
這電路也干拿出來曬  工控上面用直接廢掉

工控上面一般用什么樣的電路？從來沒用過電流型的傳感器。
作者: rsx9583    時間: 2024-4-8 14:50
m182892 發(fā)表于 2019-9-4 17:12
R2參數(shù)對電路影響很大，怎么說沒影響呢，改變R2的值，電壓就不是0-5V了。

從運放理想電路來說，R2的確是沒什么影響。LM324輸入阻抗應該有那么幾百M，所以比理想差點，但也不至于影響那么大。不過324這種運放估計零漂都有點受不了。還是差動放大可靠點。



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