请问；如何把0-10V电压信号变换成4-20mA电流信号？

Posted 2023-04-18

使用电压/电流变换电路AD694，可以将0-10V电压信号变换成4-20mA电流信号。

AD694是一款单芯片电流发射器，可接受高电平信号输入以驱动标准4-20 mA电流环路，从而控制过程控制中常用的阀门、执行器和其它设备。输入信号由一个输入放大器缓冲，可以利用该放大器调整输入信号或者缓冲一个电流模式DAC的输出。

通过简单的引脚绑定可以选择预校准的0V至2V或0V至10V输入范围；其它范围可以通过外部电阻进行设置。

扩展资料：

AD694的特点：

1、输出级电源电压可以达到VS的2V范围内；采用双电源工作时，其特殊设计允许输出电压低于共模电压。4-20mA环路开路或输出级不符合要求时会发出报警。

2、经过有源激光调整的薄膜电阻使AD694具备高精度特性，无需执行额外调整和校准。可以增加一个外部调整管与AD694配合使用，以降低功耗负载，扩大工作温度范围。

3、AD694非常适合要求以抗扰方式传输4-20mA信号以操作阀门、执行器和其它控制设备的系统，以及传输压力、温度或流量等过程参数的应用。

4、AD694采用16引脚密封cerdip和塑封SOIC封装产品的额定温度范围为-40°C至+85°C工业温度温度范围，采用16引脚塑封DIP封装产品为0°C至+70°C温度范围。

参考资料来源：高等教育出版社-模拟电子技术基础-AC/DC变换电路

参考技术A

实现这个功能需要用到两个方面的内容AD和DA，AD的作用是实现0-10V电压采样(模拟量向数字量转化)，DA的作用是实现电流输出(数字量向模拟量转化)。0-10V的电压信号通过电阻分压的方式转化为单片机可采集的范围，DA部分，这里推荐使用AD5410。

单片机和AD5410的实现电路原理图如下所示：

扩展资料：

4 20mA电流信号转成0 5V或0-10V电压信号

1、电流信号转成电压信号，或电压信号转成电流信号，实质就是信号传输中的阻抗变换问题;

2、信号传输阻抗匹配，就是满足信号源输出最大信号能量的条件;

3、信号传输阻抗匹配，就是信号传输能流最大、衰减最小、畅通无阻、失真变形最小;

4、电流信号转成电压信号，就是低阻抗传输转换为高阻抗传输;

5、这种阻抗变换，一定要通过阻抗变换设备、阻抗变换电路来实现;

6、常用阻抗变换的设备有阻抗变换变压器，例如音响系统的输入输出变压器;

7、常用阻抗变换电路，如射极输出电路，在模拟电子电路中经常用作输出级、输入级、中间转换级等;

8、超高频闭路电视系统，信号分流用的三通、四通分配器，就是信号匹配阻抗转换器，通过它实现闭路电视系统的阻抗匹配，否则信号将受阻传不出去，或信号失真变形:

9、4-20mA 电流信号转成0-5V或0-10V电压信号，用什么样的阻抗变换电路、设备，关键看信号的性质，是高频还是低频，是交流还是直流; 

10、这种在电流信号回路中串入电阻的方法，是错误的，不可取的，是不懂信号传输匹配意义的做法;并电阻没问题的，我们经常这样转化，加250欧姆电阻转换成1-5V,加500欧姆电阻转换成2-10V,至于0-1V, 0 2V这两个范围几乎不用,完全能够达到控制要求

参考技术B 回答

把0~10V转换成4~20MA的电压-电流转换电路电路的功能以电压形式长距离传输模拟信号时，信号源电阻或电缆的直流电阻会引起电压衰减，信号接收端的输入电阻越低，电压衰减越大。为了提高传输精度，可采用电流环路——一种恒定电流输出电路，把电压变成电流信号，再加以传输。即使电缆的电阻为100欧，恒定电流电路也能有同样的电流输出，所以不会产生误差。电路工作原理OP放大器A2为恒流输出电路，电流敏感电阻R11产生的电压为0.4~2.0V。A2的输入包括两部分：0.4V的置偏和输入信号，在无信号时，为了使偏置为0.4V，因R3=10R4，所以VR2的输出端电压必须为-4V。由于A2偏压是-0.4V，所以A2输入信号必须为0~1.6V，两部分合起来相当于-0.04V~2.0V。设计时为要加大敏感电压，使OP放大器A1成为衰减器，其放大倍数为0.16。调整输入电压等于0V，调整VR2，使电流敏感电阻R11上有4MA电流流过，于是，OP放大器A1可不设失调调节。输入10V电压，调节VR1使A1输出为-0.16V，调节中包括了恒流输出电路的误差，应把其输出电流调到20MA。VR3用来调节恒流特性，在负载上串联一个电流计，负载在0欧和500欧切换，把电流变化调到最小。元件的选择OP放大器无特殊要求，可用普通产品。4MA的齐纳二极管、可变电阻VR2和电阻R11的误差对电路精度起决定作用，应选用绝对精度高的新产品，电阻R4~R7是调整电阻，允许有一定的误差。使用注意事项本电路的负载往往为长电缆，如电路产生振荡，可在OP放大器A2的反馈端加0.001~0.01UF的电容，这时虽然高频响应会变差，但从其用途看，仍能满足要求。象本电路这种恒流电路，从原理上看，不需要负载短路保护，但要注意输出端开路或来自外部的异常电压。输出晶体管TT1的发射极上如有比+VCC高的电压，就容易损坏元件，所以基极-发射极间的二极管必不可少。如有可能，也应在集电极-发射极之间加保护二极管。D2对负电压箝们，如改用10V左右的齐纳二极管，效果会更好。

参考技术C 在回路中串接一支625欧姆电阻（可以用多圈电位器实现），然后再提供一个2.5V的基准电压源（可以用LM385-2.5），从电阻和基准源之间取电压信号。
如下图— 参考技术D V/I变换电路AD694

主要性能：
工作电压：4.5~36V
输入电压：0~2V或0~10V 。
输出电流：4~20mA或0~20mA 。
具有输出开路和超限报警功能。本回答被提问者和网友采纳

单片机如何采集4-20mA电流信号，是否要转换成0-5V的电压信号，怎么转换？

参考技术A 先串联一个电阻，电阻一段接地，另一端接4-20ma电流信号，然后在4-20ma电流信号端引出一条线，这时候，在引出的线上，已经把电流信号转化为电压信号，如果电阻是220欧姆，电压信号的范围是0.8-4.4V。如果考虑到驱动问题，在后面加一个电压跟随器就行。你可以用带AD的单片机采集，选用STC12C5A60S2即可，带AD转换和D/A转换功能。