电流回路

使用仪表放大器进行信号调理和长线传输会产生以下问题：首先，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰;第二，传输线的分布电阻会产生电压降;第三，如何在现场提供仪表放大器的工作电压也是一个问题。为了解决上述问题并避免相关噪声的影响，我们使用电流来传输信号，因为电流对噪声不敏感。
4至20 mA电流回路使用4 mA表示零信号，20 mA表示信号的满量程，而低于4 mA的信号用于各种故障报警。典型的传感器使用电桥等将物理信号转换成相应的电信号，例如电压或电流。
以下是恒流源电路，用于分析电压信号如何产生与负载无关的电流信号。当然，为了产生4-20mA的电流信号，可以通过使用放大电路来转换电压信号。
如果传感器直接从电流信号中出来，它可以变为电压信号，然后信号调理电路当然可以转换为4-20 mA电流信号。当然，不需要知道转换过程中的关系。
但你必须知道，为了知道对应于4mA电流的物理量，对应于20mA信号的物理量或多或少。下图显示了Haolander电路，它是典型的电压 - 电流转换电路。
其特征在于负载电阻的一端接地（恒流源通常具有此要求），并且采样电阻两端不接地。实现这一要求的关键是运算放大器和上面的电阻器的匹配。
上面的运算放大器显然是一个跟随器，它的输入阻抗非常高，它可以看作是一个开路，它的输出阻抗很低，它可以作为一个电压源，并且电位与右边相同卢比结束这样可以避免电流对R2输出的影响（R2不会从输出中吸取电流）。根据运算放大器虚拟短路的概念，V2 = V1，V5 = V4 V3 = V2 +（V2 / R3）* R4 D＆amp; gt; V3 = V2 *（1 + R4 / R3）= V1 *（1 + R4 / R3）V1 = R1 *（V5-V）/（R1 + R2）+ V-＆amp; gt; V5 = V1 *（1 + R2 / R1）CV *（R2 / R1）= V3 CV *（R2 / R1）= V4采样电阻RS两端电压为：V4-V3 = V *（R2 / R1）流过RS的电流为：（V *（R2 / R1））/ RS，与负载电阻RL无关，由输入电压V控制。
因此，当在处理器侧收集数据时，电流信号通常被转换成电压信号，然后由ADC处理。对于低精度应用，250欧姆精密电阻可以直接连接到1-5V信号。
如果精度很高，您可以使用运算放大器进行处理，然后使用ADC进行采集。以下是几个恒流源电路。
所谓的环形概念，它必须要经过两条线路进行传输，之后处理器连接到负载电阻进行AD采样。它只是形成一个环。
电流环使误差越来越小，使控制精度更高，更准确，更快，并实现自动控制。

电流环通常用于长距离传输信号，传输信号和传输能量。
在长距离传输中，它通常通过电压，高电压和低电流传输，这可以有效地减少散热。对于信号，它在传输期间衰减并从高电平降低到低电平。
因此，需要有效的监控以确保正确的传输。用电流环路传输信号相当于增加负反馈（类似于闭环控制）。
它的反馈可以利用传输线长达两条线。电流环抗干扰性能较好，电流环通信模式有两种定义：模拟模式4~20mA，20mA代表逻辑0,4mA以下代表逻辑1，其抗干扰性能好，常用于工业;另一种是切换，只有有或没有电流来传输数字信号。