電流輸出型變送器的輸出範(fàn)圍常用的有0~20mA及4~20mA兩種,電流變送器輸出小(xiǎo)電流及大電流時,分別代表電流變送器所標定的小及大額定輸出(chū)值(zhí)。
下麵以測(cè)量範(fàn)圍為以0~100A的電流變送器為例進行敘(xù)述。對於輸出0~20mA的(de)變送器0mA電流(liú)對應輸入0A值,輸出4~20mA的變送器4mA電流對(duì)應輸入0A值(zhí),兩(liǎng)類傳感器的20mA電流都對應100A值。
對(duì)於輸出0~20mA的變送器,在電路設計上我們隻需(xū)選擇合適(shì)的降壓(yā)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(zì)信號即可,電路調試及數據處理都比較簡單(dān)。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。
對於輸出4~20mA的變送器(qì),電路調(diào)試及數(shù)據處理上都比較煩瑣。但這種變送器能夠在變送器線路不通時,短路(lù)時或損壞時通過能(néng)否檢測到正常範圍內的電流(正常時小值也有4mA),來判斷電路是否出現故障,變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。
由(yóu)於4~20mA變送(sòng)器輸出4mA時,在取樣電阻上的電壓不等於0,直接經模擬數字轉換電路轉換後的數字量也不為0,單片機無法直接利用,通過公式計算過於複雜。因此一般的處理方法是通過硬件電路將(jiāng)4mA在取樣電阻上(shàng)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,是一種精密的I/V轉換電路,還有應用(yòng)LM258自搭的I/V轉換電路,這個電路由(yóu)兩線製電流變送器產生(shēng)的4~20mA電流與24V以及取樣電(diàn)阻形成電流回路,從而在取樣電阻上產(chǎn)生一個1-5V壓降,並將此電壓值輸入到放(fàng)大(dà)器LM258的3腳。電阻分壓電(diàn)路用來在集(jí)成電路(lù)LM258的2腳產生一個固定的電壓值,用於抵(dǐ)消在取樣電阻上4mA電流產生的壓(yā)降。所以當兩線製電流變送器為小值(zhí)4mA時,LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其相連(lián)接的電阻構成可調整電壓放大(dà)電路(lù),將兩線製(zhì)電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進(jìn)行放大並通過LM258的1腳輸出至模擬/數字轉換(huàn)電路,供單(dān)片機CPU讀入,通過數據處理方(fāng)法將兩線製(zhì)電流變送器的4-20mA電流在LCD/LED屏幕上以(yǐ)0-100A值的形式顯示出來。
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