電流輸出(chū)型變送器的輸出範圍常用(yòng)的(de)有0~20mA及4~20mA兩種,電流變送器輸出小電流及(jí)大電流(liú)時,分別(bié)代表電流變(biàn)送器所標定的小及大(dà)額定輸出值。
下麵以測量範圍為以0~100A的電流變送器為例進(jìn)行敘述。對於輸出(chū)0~20mA的變(biàn)送器0mA電流對應輸入0A值,輸出4~20mA的(de)變送器4mA電(diàn)流對應輸入0A值,兩類傳(chuán)感(gǎn)器的20mA電流都(dōu)對應100A值。
對於輸(shū)出0~20mA的變送器,在(zài)電路設計上我們隻需選擇合適(shì)的降壓電阻(zǔ),在A/D轉換器輸入接口直接(jiē)將電阻上的0-5V或0-10V電壓轉換為數字信號即可,電路調試及數據處(chù)理都比較簡單。但劣勢是(shì)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(chū)4~20mA的(de)變送器,電路調試及數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)時或損壞時通過能否(fǒu)檢測到正(zhèng)常範圍內的電(diàn)流(正常(cháng)時小值也有4mA),來判斷電路是否出現故(gù)障(zhàng),變送(sòng)器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。
由於4~20mA變送器輸出4mA時,在(zài)取樣電阻上(shàng)的電壓不等於0,直接(jiē)經模擬數(shù)字轉換(huàn)電路轉換後的數字量也不為0,單片機(jī)無法直接利用,通過公式(shì)計算過於(yú)複雜。因此一般的處理方法是通過硬件電路將4mA在取樣電阻上產生的電(diàn)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LM258自搭的I/V轉換電路,這個電路由兩線製電流變(biàn)送器產生的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生(shēng)一個1-5V壓降,並將此電壓值輸(shū)入到放大(dà)器LM258的3腳。電阻分壓電路用來在集成電路LM258的2腳產生一個固定的電壓值,用於抵消在取(qǔ)樣電阻上4mA電(diàn)流產生的壓降。所以當兩線製電流變送器為小值4mA時,LM258的(de)3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其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(yàng)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(rù),通過數據處理方法將兩線製(zhì)電流變送(sòng)器的(de)4-20mA電(diàn)流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的(de)形(xíng)式(shì)顯(xiǎn)示出來。
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