广告招募

传感器接口电路中的电流输出型应用分析

2025年10月16日 11:52:10      来源:长沙艾克赛普仪器设备有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:4

分享:

        在单片机控制的许多应用场合,都要使用传感器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号,如压力传感器、温度传感器、流量传感器等。早期的传感器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,通过模拟数字转换电路转换为数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合,电压输出型传感器的使用受到了限制,暴露了抗干扰能力较差等缺点,而电流输出型传感器以其具有较高的抗干扰能力得到了广泛应用。
  电压输出型压力传感器抗干扰能力差,有时输出的直流电压上还叠加有交流成分,使单片机产生误判断,控制出现错误,严重时还会损坏设备。
  电流输出型传感器的输出范围常用的有0~20mA及4~20mA两种,传感器输出最小电流及电流时,分别代表传感器所标定的最小及额定输出值。
  如测压范围为以0~35Mpa的输出压力传感器为例进行叙述。对于输出0~20mA的传感器0mA电流对应0MPa压力值,输出4~20mA的传感器4mA电流对应0MPa压力值,两类传感器的20mA电流都对应35MPa压力值。
  对于输出0~20mA的传感器,在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻,通过A/D转换器直接将电阻上的电压转换为数字信号即可,电路调试及数据处理都比较简单。
  对于输出4~20mA的传感器,电路调试及数据处理上都比较烦琐。但这种传感器能够在传感器线路不通时,通过是否能检测到正常范围内的电流,判断电路是否出现故障,因此使用更为普遍。
4~20mA传感器的一般处理方法
  由于4~20mA传感器输出4mA时,在取样电阻上的电压不等于0,直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为0,单片机无法直接利用,通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将4mA在取样电阻上产生的电压降消除,再进行A/D转换。
  由压力传感器产生的4~20mA电流与13VG形成电流回路,从而在取样电阻上产生一定压降,并将此电压值输入到放大器LM358的3脚。电阻分压电路用来在集成电路LM358的2脚产生一个固定的电压值,用于抵消在取样电阻上4mA电流产生的压降。所以当压力传感器为最小值4mA时,LM358的3脚与2脚电压差基本为0V。LM358与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路,将压力传感器电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过LM358的1脚输出至模拟数字转换电路,供单片机CPU读入,通过查表法或其它的数据处理方法将压力传感器的4-20mA电流在屏幕上以压力值的形式显示出来。
版权与免责声明:
1.凡本网注明"来源:全球供应商网"的所有作品,版权均属于全球供应商网,转载请必须注明全球供应商网。违反者本网将追究相关法律责任。
2.企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容,如涉及侵权、违规遭投诉的,一律由发布企业自行承担责任,本网有权删除内容并追溯责任。
3.本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。 4.如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系。