電流輸出型(xíng)變送器的輸出範圍常用的有0~20mA及4~20mA兩(liǎng)種,電(diàn)流變送(sòng)器輸出小電流及大電流時,分別(bié)代表電流變送器所標定(dìng)的小及大額定輸(shū)出值。
下麵以測量範圍為以0~100A的電流變送器為例進行敘述。對於輸出0~20mA的變送器0mA電流對應輸入0A值,輸出4~20mA的變送器4mA電流對應輸(shū)入0A值,兩類傳感器的20mA電流都對應100A值。
對於輸出0~20mA的變送器,在電路設(shè)計上我們隻需選擇合適的降壓電阻,在A/D轉換器輸入接口直接將電阻上的0-5V或0-10V電壓轉換為數字信號即(jí)可,電路調試(shì)及數據處理都比較簡單。但劣勢是無法判別變送器的損(sǔn)壞,無法辨(biàn)別變(biàn)送器輸出開(kāi)路和短路。
對於輸出4~20mA的變(biàn)送器,電路調試及數據處理上都比較煩(fán)瑣。但這種(zhǒng)變送器能夠在變送器線路不(bú)通時,短路時或損壞時(shí)通(tōng)過(guò)能否檢(jiǎn)測(cè)到(dào)正常範(fàn)圍內的電流(正常時小值也有4mA),來判斷電(diàn)路是否出現故障,變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。
由於4~20mA變(biàn)送器輸出4mA時,在取樣(yàng)電阻上(shàng)的電壓不等於0,直接經模擬(nǐ)數字轉換電路轉換(huàn)後的數字量(liàng)也不(bú)為0,單(dān)片機無法(fǎ)直接利用,通過公式(shì)計算過於複雜。因(yīn)此一般的(de)處理方法是通(tōng)過(guò)硬件電路將4mA在取樣電阻上產生的(de)電壓降消除,再進行A/D轉換。這類硬件電路首推RCV420,是(shì)一種精密的I/V轉換電路,還有應用LM258自搭的I/V轉換電路,這個電路由(yóu)兩線製電(diàn)流變送(sòng)器產生的4~20mA電流與(yǔ)24V以及取樣電阻形成電流回(huí)路,從而在取樣電阻上產生一個(gè)1-5V壓降,並將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電(diàn)阻分壓電路用(yòng)來在集成電路(lù)LM258的2腳產生一個固定的(de)電壓值,用於抵消在(zài)取樣(yàng)電阻上4mA電流產生的壓降。所以當兩線製電流變送器為小值4mA時,LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其(qí)相連接的電阻構成可調整電壓放大電路,將兩線製電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進行放大並通過LM258的1腳輸出至模擬/數字轉換(huàn)電路,供單片機CPU讀入,通過數據處理方法將兩線製電流(liú)變送器(qì)的4-20mA電流(liú)在(zài)LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式顯示出來。
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