現(xiàn)在很多傳感器都是采用電流信號輸出,比如壓力傳感器,溫度傳感器,角度傳感器,位移傳感器等。電流輸出型變送器的輸出范圍常用的有0~20mA及4~20mA兩種,電流變送器輸出最小電流及最大電流時,分別代表電流變送器所標定的最小及最大額定輸出值。 電流傳感器輸出有很多優(yōu)點,電流信號輸出我們后續(xù)應該連接什么設(shè)備呢?對于輸出0~20mA的變送器,在電路設(shè)計上我們只需選擇合適的降壓電阻,在A/D轉(zhuǎn)換器輸入接口直接將電阻上的0-5V或0-10v電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號即可,電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理都比較簡單。但劣勢是無法判別變送器的損壞,無法辨別變送器輸出開路和短路。對于輸出4~20mA的變送器,電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理上都比較煩瑣。但這種變送器能夠在變送器線路不通時,短路時或損壞時通過能否檢測到正常范圍內(nèi)的電流,來判斷電路是否出現(xiàn)故障,變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。由于4~20mA變送器輸出4mA時,在取樣電阻上的電壓不等于0,直接經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量也不為0,單片機無法直接利用,通過公式計算過于復雜。因此一般的處理方法是通過硬件電路將4mA在取樣電阻上產(chǎn)生的電壓降消除,再進行A/D轉(zhuǎn)換。這類硬件電路首推RCV420,是一種精密的I/V轉(zhuǎn)換電路,還有應用LM258自搭的I/V轉(zhuǎn)換電路,這個電路由兩線制電流變送器產(chǎn)生的4~20mA電流與24V以及取樣電阻形成電流回路,從而在取樣電阻上產(chǎn)生一個1-5V壓降,并將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電阻分壓電路用來在集成電路LM258的2腳產(chǎn)生一個固定的電壓值,用于抵消在取樣電阻上4mA電流產(chǎn)生的壓降。所以當兩線制電流變送器為最小值4mA時,LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其相連接的電阻構(gòu)成可調(diào)整電壓放大電路,將兩線制電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進行放大并通過LM258的1腳輸出至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路,供單片機CPU讀入,通過數(shù)據(jù)處理方法將兩線制電流變送器的4-20mA電流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式顯示出來。 傳感器采用電流輸出有很多優(yōu)點,未來會有更多的傳感器采用電流信號輸出。所以我們必須了解如何處理電流信號,這樣才能幫助我們更好的使用傳感器。 |