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单片机如何采集4-20mA电流信号是不是要转换成0-5V的电压信号怎么

gecimao 发表于 2019-09-04 01:27 | 查看: | 回复:

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  串入一个适当的电阻,一段接地,另一端接4-20ma电流信号,然后在4-20ma电流信号端引出一条线,如果电流过小就加一个射极跟随器,之后可以测量电流了。射极跟随器其主要作用是将交流电流放大,以提高整个放大电路的带负载能力。

  因为单片机采集的,都是电压值,电流值不能直接采集。串联一个电阻,即可把电流变成电压(欧姆定律),然后再采集电压。

  单片机电压信号采集原理就是先把直流电压用电阻或电压传感器分压,然后用ADc采集小信号,然后通过数码管或液晶等显示器件显示出来。

  像多通道直流电压采集模块采用的是变压器隔离,脉冲反馈测量方式,可以实现任意直流电压多通道独立测量,再通过RS485 MODBUS RTU为外部设备提供实时的直流电压测量数据,这个模块采用了拨码开关了设置节点地址,预报直观的指示灯,显示模块的工作状态。

  先串联一个电阻,电阻一段接地,另一端接4-20ma电流信号,然后在4-20ma电流信号端引出一条线,这时候,在引出的线上,已经把电流信号转化为电压信号,如果电阻是220欧姆,电压信号的范围是0.8-4.4V。

  如果考虑到驱动问题,在后面加一个电压跟随器就行。可以用带AD的单片机采集,选用STC12C5A60S2即可,带AD转换和D/A转换功能。

  1、分辨率(Resolution) 指数字量变化一个最小量时模拟信号的变化量,定义为满刻度与2^n的比值。分辨率又称精度,通常以数字信号的位数来表示。

  2、转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念,是指两次转换的间隔。

  为了保证转换的正确完成,采样速率 (Sample Rate)必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位是ksps和Msps,表 示每秒采样千/百万次(kilo / Million Samples per Second)。

  3、量化误差(Quantizing Error) 由于AD的有限分辨率而引起的误差,即有限分辨率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辨率AD(理想AD)的转移特 性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1/2LSB。

  4、偏移误差(Offset Error) 输入信号为零时输出信号不为零的值,可外接电位器调至最小。

  5、满刻度误差(Full Scale Error) 满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。

  6、线性度(Linearity) 实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移,不包括以上三种误差。

  展开全部先串联一个电阻,电阻一段接地,另一端接4-20ma电流信号,然后在4-20ma电流信号端引出一条线,这时候,在引出的线上,已经把电流信号转化为电压信号,如果电阻是220欧姆,电压信号的范围是0.8-4.4V。如果考虑到驱动问题,在后面加一个电压跟随器就行。你可以用带AD的单片机采集,选用STC12C5A60S2即可,带AD转换和D/A转换功能。追问谢谢您了,但是我想问下是在4-20mA电流与电阻的那端引出一根线接单片机吗?还是从电阻与地之间取一根线?还有电压跟随器起什么作用的,我这个4-20mA电流信号是从24VDC供电中输出的,还用接AD芯片再给单片机吗?还是直接就接单片机就行了,麻烦您在解答下吧,谢谢了。追答1)在4-20mA电流与电阻的那端引出一根线,这个线上面是模拟信号,单片机接受的是数字信号,所以如果你用的单片机没有AD转换功能的话,必须要先接AD再接在单片机上。

  2)你不是4-20ma电流吗?你得把电流信号转化成电压信号给单片机,所以得根据AD芯片的电压输入范围,选择合适的电阻。一般AD的输入电压在5V以内,所以选电阻是220欧姆,电压信号的范围是0.8-4.4V,可以满足AD输入电压范围。

  3)电压跟随器,起的是信号加强作用,保证输入的信号不会因为负载的阻抗大小而损耗掉

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