4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号

实用的4～20mA输入/0～5V输出的I/V转换电路最简单的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器(变送器)输出的1-10 mA或者4-20mA电流信号转换成为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V转换电路，图1就是这种电路最简单的应用示意图。

仅仅使用一只I/V转换取样电阻，就可以把输入电流转换成为信号电压，其取样电阻可以按照Vin／I=R求出，Vin是单片机需要的满度A／D信号电压，I是输入的最大信号电流。

这种电路虽然简单，但是却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过取样电阻，如果按照4~20mA输入电流转换到最大5V 电压来分析，零点的时候恰好就是1V，这个1V在单片机资源足够的时候，可以由单片机软件去减掉它。

可是这样一来。

其有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V 了。

由于单片机的A／D最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常就是5V，因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦。

为了达到A／D转换的位数，就会导致芯片成本增加。

LM324组成的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路解决上面问题的简单方法是在单片机输入之前配置一个由运算放大器组成的缓冲处理电路，见图2。

增加这级运算放大器可以起到对零点的处理会变得更加方便，无需耗用单片机的内部资源，尤其单片机是采用A／D接口来接受这种零点信号不为零电压的输入时，可以保证A/D转换位数的资源能够全部应用于有用信号上。

以4～20mA 例，图B中的RA0是电流取样电阻，其值的大小主要受传感变送器供电电压的制约，当前级采用24V供电时，RA0经常会使用500Ω的阻值，对应20mA 的时候，转换电压为10V，如果仅仅需要最大转换电压为5V，可以取RA0=250Ω，这时候，传感变送器的供电只要12V就够用了。

因为即使传送距离达到1000米，RA0最多也就几百Ω而已。

4-20mA电流输出芯片比较（1）TI公司4-20mA电流输出芯片比较Precision Voltage-to-Current Converter/Transmitter NAME XTR110 XTR111 SUPPLY RANGE to 40V7V to 44V NONLINEARITY%% INPUT0V to +5V, 0V to +10V0 to 12VOUTPUT 0mA to 20mA, 5mA to 25mA OutputsOther Ranges0mA–20mA, 4mA–20mA,5mA–25mA AND VOLTAGEOUTPUTSOutput Current Equation I O = 10 [(Vref In/16) + (VIN1/4) +(VIN2/2)] /RSPANI O = 10 × Vvin/RsetPROBABLEPRICE90元10元XTR110应用电路XTR111内部没有提供将0V输入转换成4mA输出的电路，最常用的方法是采用两个电阻网络连接参考电压和输入信号进行分压输入XTR111 应用电路4-20mA CURRENT TRANSMITTERwith Sensor Excitation and Linearization NAME XTR105XTR112XTR114 SUPPLY RANGE to 36VPRECISION CURRENT SOURCESINPUT EXCITATION2- OR 3-WIRE RTD OPERATIONOutput Current Equation IO = VIN (40/RG) + 4mA, VIN in Volts, RG in Input Offset V oltage VCM = 2VPROBABLE PRICE25元50元60元XTR105/XTR112/XTR114原理图4-20mA Current-Loop TransmitterNAME XTR115XTR116XTR117 SUPPLY RANGE to 36V to 40V VFOR SENSOR EXCITATION NC LOW QUIESCENT CURRENT200μA130A LOW SPAN ERROR%LOW NONLINEARITY ERROR%PROBABLE PRICE20元15元XTR115/XTR116/XTR117原理图RCV42——4-20mA电流转0-5V电压基本连接RCV42——4-20mA电流转0-5V电压实例XTR101--Precision, Low Drift 4-20mA TWO-WIRE TRANSMITTERXTR106-- 4-20mA CURRENT TRANSMITTER with Bridge Excitation and LinearizationXTR108-- 4-20mA, TWO-WIRE TRANSMITTER “Smart” Programmable with SignalConditioningXTR300-- Industrial Analog Current/V oltage OUTPUT DRIVER（2）AD公司4-20mA电流输出芯片比较DAC and Current TransmitterNAME AD420AD5412AD5422AD694 FUNCTION DAC4–20 mA Transmitter RESOLUTION161216-SUPPL YRANGE12-32V A VDD: A VSS:V to 36 VINPUT16BITDIGITALSerial Input12BITDIGITALSerial Input16BITDIGITALSerial InputPrecalibrated InputRanges:0 V to 2 V, 0 V to 10 VOUTPUT 4 mA to 20 mA, 0mA to 20 mA,0 mA to 24 Ma0 V to 5 V, 0 V to10 V, ±5 V, ±10 V 4 mA to 20 mA, 0mA to 20 mA,0 mA to 24 mA0 V to 5 V, 0 V to10 V, ±5 V, ±10 V4 mA to 20 mA, 0mA to 20 mA,0 mA to 24 mA0 V to 5 V, 0 V to10 V, ±5 V, ±10 V4–20 mA, 0–20 mAPROBABLEPRICE60元50元60元50元AD420—standard configurationAD5412/5422—in HART configuration AD694—standard configuration（3）AMG公司4-20mA电流输出芯片比较NAME DESCRIPTION PROBABL E PRICEAM40050元AM46040元AM46240元AM400—standard configuration AM460—standard configurationAM462—standard configuration另查过Linear和MAXIM公司无相关产品。

4～20mA输入/0～5V输出的I/V转换电路在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器(变送器)输出的1-10mA或者4-20mA电流信号转换成为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V转换电路，图1就是这种电路最简单的应用示意图。

仅使用一只I/V转换取样电阻，就可以把输入电流转换成为信号电压，其取样电阻可以按照Vin／I=R求出，Vin是单片机需要的满度A／D信号电压，I是输入的最大信号电流。

这种电路虽然简单，但是却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过取样电阻，如果按照4~20mA输入电流转换到最大5V电压来分析，零点的时候恰好就是1V，这个1V在单片机资源足够的时候，可以由单片机软件去减掉它。

可是这样一来。

其有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V了。

由于单片机的A／D最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常就是5V，因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦。

为了达到A／D转换的位数，就会导致芯片成本增加。

LM324组成的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路解决上面问题的简单方法是在单片机输入之前配置一个由运算放大器组成的缓冲处理电路，见图2。

增加这级运算放大器可以起到对零点的处理会变得更加方便，无需耗用单片机的内部资源，尤其单片机是采用A／D接口来接受这种零点信号不为零电压的输入时，可以保证A/D转换位数的资源能够全部应用于有用信号上。

以4～20mA例，图B中的RA0是电流取样电阻，其值的大小主要受传感变送器供电电压的制约，当前级采用24V供电时，RA0经常会使用500Ω的阻值，对应20mA的时候，转换电压为10V，如果仅仅需要最大转换电压为5V，可以取RA0=250Ω，这时候，传感变送器的供电只要12V就够用了。

因为即使传送距离达到1000米，RA0最多也就几百Ω而已。

同时，线路输入与主电路的隔离作用，尤其是主电路为单片机系统的时候，这个隔离级还可以起到保护单片机系统的作用。

干扰噪声的耦合途径：外部干扰源产生的噪声之所民会影响到检测系统的正常工作，是因为噪声经由某种传播径被耦合到了检测系统之中。

因些抑制干扰噪声可采取以下3种方法：（1）消除或消引干扰源；（2）切断干扰耦合途径（导线的传导和空间的辐射）（3）降低电磁感装置的敏感性（AD/DA转换器,信号放大器等）在各种干扰噪声的耦合途径中,场耦合是最普遍的耦合方式,也是最难于计算的一种耦合方式.通常,载有时变电流的电路总要向外发射电场和磁场,其强度可以利用麦克斯志方程计算.从理论上来说,给定发射源电流的特性.并给定敏感接收电路及与其相遇合的电路结构,利用麦克斯韦议程可以计算出接收电路各部分的感生电压和电流.但是实际上,即使是在简单的情况下,边界条件往往是非常复杂的,为了把实际问题转换为可以求解的问题,总要进行一些粗略的简化.深圳市斯瑞特科技产品特点：0-75mV//0-5V/0-10V/0-1mA/0-20mA/4-20mA模拟信号之间相互隔离、放大及转换辅助电源：5V,12V,15V,24VDC等单电源供电方式工业级温度范围: -20 ~ +70 ℃精度等级：0.1级、0.2级、0.5级,全量程内非线性度<0.2%辅助电源、模拟量输入与输出之间：3000VDC 三隔离具有较强的抗EMC电磁干扰和高频信号空间干扰特性可外接多圈电位器进行调节零点和增益、满度校准低成本、小体积,SIP 12Pin符合UL94V-0标准阻燃封装IRT系列模拟量光电隔离放大器变送器采用了线性光电耦合的低成本方案，主要用于对EMC（电磁干扰）有特殊要求的场合。

IC的零点和增益、满度可通过外接多圈电位器进行调节校准，方便工业现场根据仪器设备的工作运行状态进行调节和校正。

产品广泛应用在电力运行安全监控、PLC、DCS、FCS、变频器、仪器仪表、医疗设备、工业自动化等需要电量隔离采集测控的行业。

典型应用：直流电流 / 电压信号的隔离、转换及放大PLC/PCC/DCS及仪器仪表与传感器信号收发信号远程无失真传输模拟信号地线干扰抑制及数据隔离、采集4-20mA(0-20mA)/0-5V等信号的隔离及变换电力监控、医疗设备隔离安全栅工业现场信号隔离及长线传输传感器4-20mA模拟信号一进二出、二进二出隔离、放大、转换功能实现产品型号及定义IRT U(A) - P - O输入电压(V) 或电流信号(mA)值U1：0-5V A1：0—1mAU2：0-10V A2: 0—10mAU3：0-75mV A3: 0—20mAU5：0-±5V A5：0—±1mAU6：0-±10V A6: 0—±10mAU7：0-±100mV A7: 0—±20mAU8：用户自定义 A8: 用户自定义辅助电源P1:DC24V P2:DC12VP3:DC5V P4:DC15V P5:用户自定义输出信号O1:4-20mA O2:0-20mA O4:0-5V O5:0-10VO6:1-5V O7: 0-±5V O8: 0-±10V O9: -20-+20mA产品列举：例1：信号输入：0-5V；信号输出：0-5V；辅助电源：24V型号：IRT-U1-P1-O4（1）电流输出型产品引脚描述：单列直插12脚（SIP 12）封装（2）电压输出型产品引脚描述：单列直插12脚（SIP 12）封装智能处理器在测量中的应用使现代电子信息系统产生了极大的飞跃,极大地提高了系统的信息处理能力.例如,计算机数据采集系统\智能数据采集系统及虚拟设备技术等都是计算机技术在测量系统中应用的结果.测量数据的微机处理.不仅可以对信号进行分析\判断\推理,产生控制量,还可以用数字\图表显示测量结果.如果在微机中采用多媒体技术,可以使测量结果的显示更逼真.现代电子信息系统是用来感知被测信号的,被测信号在经系统的加工和处理之后以不同的形式在系统的输出端输出.系统的输出信号应该真实地反映原始被感知信号,这样的测量过程被称为”精确测量“或“不朱真测量”。

一路输入两路输出模拟信号隔离分配器信号隔离器非周期信号：指不具有上述性质的确定性信号，可以分成准周期信号和瞬态信号两类。

准周期信号：由多个具有不成比例周期的正弦波之和形成，级成信号的正（余）弦信号的频率比不是有理数。

瞬态信号：时间历程短的信号，如矩形脉冲信号、衰减指数脉冲信号、正弦脉冲等。

随机信号又分成两大类：平稳随机信号和非平稳随机信号。

平稳随机信号：信号的数计特征是时不变的，或者说不随时间原点的选取而变化的信号称为稳随机信号。

如图1.2.4所示。

非平稳随机信号是指不具有上述特点的随信号，如图1.2.5所示。

深圳市斯瑞特科技产品主要特性:>>精度等级：0.1级、0.2级、0.5级。

产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用>>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC 或者220VAC（范围±10%）>>国际标准一路信号输入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等>>二路输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力>>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%）>>标准DIN35 导轨式安装（尺寸：106.7x79.0x25.0mm）>>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力产品选型表：DIN12-IRT - U(A)□- P□- O□选型举例：例1：输入信号:0-10V 供电电源:24V 输出两路信号:4-20ma 型号:DIN12-IRT-U2-P1-O1 例2：输入信号:0-10V 供电电源:12V 输出两路信号:0-10V 型号:DIN12-IRT-U2-P2-O5 应用：>>模拟信号数据隔离、采集和变换，信号分配器>>隔离4-20mA或0-20mA信号传输>>工业现场信号隔离及变换>>信号长线无失真传输>>仪器仪表信号收发>>电力监控、医疗设备隔离>>变频器信号隔离采集>>PLC/FA 电机信号隔离控制>>非电量信号变送产品最大绝对额定值：Continuous Isolation Voltage（持续隔离电压）:3000VDCJunction Temperature（工作温度）:+85℃Storage Temperature （存贮温度）:+150℃Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒）电源电压范围：±10%Vin注意：如果超出上述范围，产品可能会引起永久性损坏。

0~20ma转0~10v 并联电阻0~20mA转0~10V并联电阻是一种常见的信号转换电路，用于将4-20mA的电流信号转换为2-10V的电压信号。

在工业自动化控制系统中，电流信号更容易传输和抗干扰能力更强，而电压信号更易处理和解算。

因此，0~20mA转0~10V并联电阻常用于工业领域的信号转换。

在了解电路原理之前，我们先了解一下什么是并联电阻。

并联电阻是指将多个电阻器按照平行的方式连接在一起，电流可同时通过每个电阻器，且各个电阻器间的电压相等。

通过合理选择电阻值和数量，可以实现对电流和电压的精确控制。

0~20mA转0~10V并联电阻的核心原理是利用欧姆定律和电流分配定律。

其中欧姆定律指出电流和电压成正比，电流分配定律指出并联电路中，各个分支的电流与电阻值成反比。

根据这两个定律，我们可以通过设置合适的电阻值，实现电流信号到电压信号的转换。

0~20mA转0~10V并联电阻电路的主要构成部分包括两个电阻器和一个电压源。

其中一个电阻器用于限制输入电流的范围，另一个电阻器用于将输入电流转换为对应的输出电压。

这两个电阻器是并联连接的，即它们的一个端子连接在一起，另一个端子分别连接到电流源和地。

为了实现0~20mA到0~10V的电流到电压转换，我们需要选择合适的电阻值。

根据欧姆定律，电阻值越大，电压也就越大。

因此，我们可以选择两个不同阻值的电阻器来实现转换的范围。

通常，第一个电阻器的阻值选择为250欧姆，用于限制输入电流的范围为0~20mA。

第二个电阻器的阻值选择为500欧姆，用于将输入电流转换为0~10V的输出电压。

在实际电路中，为了保证精确的转换，还需要考虑引入的误差。

常见的误差来源包括电阻器的阻值容差、电压源的精度和电流源的精度等。

为了减小误差，可以采用精密电阻器和高精度电压源。

总结起来，0~20mA转0~10V并联电阻是一种常见的信号转换电路，可以将4-20mA的电流信号转换为2-10V的电压信号。

4-20mA 电流或者 0-10V 电压转光纤测试操作流程肖海风本产品分为两种模块，分别是接收模块和发送模块。

在输出接口端焊有三极管的是接收模块，在输出部分没有焊三极管的是发送模块。

接收模块如图1-1。

图1-1在板图上面的输出端子下边有4个三极管，即为接收模块。

而没有焊三极管的即为发送模块。

测试模块，首先要给CPLD下载程序。

打开电脑，在桌面打开Quartus II软件，在窗口Tasks处找到Program Device，双击点开，加载可执行程序文件，即为POF文件。

程序根据模块不同也分为两种，这里我们以接收模块为例，介绍下载程序流程。

选中上次加载的程序文件，点击Delete删除掉。

找到接收模块的程序文件，点击Add File。

加载完程序文件后，将Program configure 一共三条，栏全部勾选，Security Bit 的第一条勾选。

其次，检查电脑是否读到烧写器。

如果没有读到，点击Hardware Setup,Add Hardware,加载烧写器。

加载烧写器后，点击close。

最后点击Start，开始下载程序。

而发送模块与接收模块配置相同，就是加载的程序文件不同。

接收模块与发送模块程序都下载完成后，焊好光模块，光模块即为图1-1中下方黑色模块。

焊好后，将接收与发送模块的外壳装好。

组装完成，要区分出接收模块与发送模块。

此时外壳未贴标签，需借助12V电源适配器，给两种模块分别上电，若Power灯与T灯同时亮起来，模块为发送模块。

若Power灯与光纤灯和同侧第四个灯同时亮起来，即为接收模块。

测试需要准备一根光纤，端子为SC，接收，发送模块各一块，12V电源适配器2个。

本公司产品手持示波器一块，万用表一块。

另外由自己接线的端子。

接线端子见图1-2。

此接线端子可以不准备，但为了大量测试方便，避免出错，减少导线连接次数，我们选择用接线端子。

用光纤连接接收模块和发送模块，两个接线端子分别接在，接收与发送模块的通道端子上。

4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号1、电流信号转成电压信号，或电压信号转成电流信号，实质就是信号传输中的阻抗变换问题；2、信号传输阻抗匹配，就是满足信号源输出最大信号能量的条件；3、信号传输阻抗匹配，就是信号传输能流最大、衰减最小、畅通无阻、失真变形最小；4、电流信号转成电压信号，就是低阻抗传输转换为高阻抗传输；5、这种阻抗变换，一定要通过阻抗变换设备、阻抗变换电路来实现；6、常用阻抗变换的设备有阻抗变换变压器，例如音响系统的输入输出变压器；7、常用阻抗变换电路，如射极输出电路，在模拟电子电路中经常用作输出级、输入级、中间转换级等；8、超高频闭路电视系统，信号分流用的三通、四通分配器，就是信号匹配阻抗转换器，通过它实现闭路电视系统的阻抗匹配，否则信号将受阻传不出去，或信号失真变形；9、4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号，用什么样的阻抗变换电路、设备，关键看信号的性质，是高频还是低频，是交流还是直流；10、这种在电流信号回路中串入电阻的方法，是错误的，不可取的，是不懂信号传输匹配意义的做法；并电阻没问题的,我们经常这样转化,加250欧姆电阻转换成1-5V,加500欧姆电阻转换成2-10V,至于0-1V,0-2V这两个范围几乎不用,完全能够达到控制要求简单化:4-20MA的信号输出并联一个315欧姆的电阻，就可以转换为1.3-6.3伏的电压信号.再串联两只二极管(降压1.3),就可以转换为0-5伏的电压信号.推荐4个实用的4-20mA输入/0-5V输出的I／V转换电路一、最简单的4～20mA输入/1～5V输出的I／V转换电路应用示意图二、廉价运放LM324搭的廉价的4～20mA输入/0～5V输出的I／V转换电路三、推荐采用运放OP07搭的4～20mA输入/0～5V输出的I／V转换电路四、推荐采用精密的4～20mA输入/0～5V输出的I／V转换专用集成电路RCV420是一种精密的I/V转换电路,也是目前最佳的4-20mA转换0-5V的电路方案，有商用级（0℃－70℃）和工业级（-25℃－+85℃）供你选购。

热电阻温度信号隔离变送分配器（一路PT100输入两路模拟信号输出DIN导轨安装式）主要特性:>>输入：Pt100(-200~+600℃)(范围可选择)也可以选择输入为Pt1000, Pt10,Cu50,Cu100等等>>输出信号：4~20mA，0~5V，0-10V 等标准信号>>辅助电源：5V、9V、12V、15V或24V直流单电源供电>>工业级温度范围: - 45 ~ + 85 ℃>>精度等级：0.2级(FSR%，相对于温度)>>内含线性化和长线补偿功能>>隔离耐压：2500VDC(1mA,60S)，输入/输出1/输出2/电源四隔离>>安装方式：DIN35导轨安装>>外形尺寸：106.7x79.0x25.0mm图1 模块外观图概述:贝福科技研发的热电阻温度变送器产品主要用于Pt100，Pt1000，Pt10, Cu50,Cu100等传感器信号的隔离与变送(传感器需用户自己配)，在工业上主要用于测量-200~+600℃的温度。

该变送器内有线性化和长线补偿功能，出厂时按照Pt100国标分度表校正，完全达到0.2级精度要求。

输入、输出1、输出2和辅助电源之间是完全隔离（四隔离），可以承受2500VDC的隔离耐压。

产品采用DIN35国际标准导轨安装方式，体积小、精度高，性能稳定、性价比高，可以广泛应用在石油、化工、电力、仪器仪表和工业控制等行业。

DIN12系列温度信号隔离放大器使用非常方便，仅需接好线，即可实现热电阻信号的隔离变送。

产品选型:DIN12 - Z□- T□- P□- A/V□输入类型：Z 温度范围：T 供电电源：P 输出型号：A或者V代码T 代码P 代码电流：A 代码电压：V 代码PT100 Z1 -20-100℃T1 24VDC P1 0-20ma A3 0-5V V1PT10 Z2 0-100℃T2 12VDC P2 4-20ma A4 0-10V V2Cu100 Z3 0-150℃T3 5VDC P3 用户自定义Au 1-5V V6Cu50 Z4 0-200℃T4 15VDC P4 用户自定义VuPt1000 Z5 0-400℃T5用户自定义Tu选型举例1：输入：Pt100 温度范围：-20~100℃供电电压：24V 输出：4-20mA型号：DIN12-Z1-T1-P1-A4选型举例2：输入：Pt1000 温度范围：0~200℃供电电压：12V 输出：0-10V型号：DIN12-Z5-T4-P2-V2通用参数：精度------- 0.2% （相对于温度）输入------- 三线、四线或两线热电阻信号，可选择Pt100, Pt1000, Pt10, Cu50, Cu100等热电阻。

PWM脉宽测量转模拟信号电流电压4-20ma0-10 5v隔离转换变送器模块PWM信号，也就是脉冲宽度调制信号，PWM信号的频率是固定不变的，通过改变高电平的时间和低电平的时间来达到占空比的变化，0%~100%的占空比来代表信号。

常用的地方有LED灯光调节，比如深圳市的灯光秀项目，明暗调节，颜色调节等等都是通过PWM来实现的，也可以用在变频器控制，速度控制等其他地方，应用广泛。

0-10V信号和4-20mA等模拟信号在工业上应用很多，采集模拟信号的设备相当多，而采集PWM信号的设备很少，所以在需要采集PWM信号的场合建议使用深圳市贝福科技生产的IBF牌PWM转模拟量转换器。

精度高，转换速度快。

主要特性:>>精度等级：0.2级、0.5级。

产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用>>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC（范围±10%）>>PWM脉宽调制信号输入: 50Hz~100KHz>>输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力>>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%）>>标准DIN35 导轨式安装>>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力应用：>>数字信号转模拟信号，DA变换>>隔离4-20mA或0-20mA信号传输>>工业现场特殊信号隔离及变换>>PWM信号长线无失真传输>>仪器仪表信号收发>>电力监控、医疗设备隔离>>变频器信号隔离采集>>PLC/FA 电机信号隔离控制>>脉宽测量产品选型表：DIN11 IBF – PWM□- P□- V/A□选型举例：例1：输入信号:100Hz PWM 供电电源:24V 输出信号:4-20mA 型号:DIN11 IBF PWM2-P1-A4例2：输入信号: 5KHz PWM 供电电源:12V 输出信号:0-10V 型号:DIN11 IBF PWM3-P2-V2例3：输入信号: 20KHz PWM 供电电源:24V 输出信号:4-20mA 型号:DIN11 IBFPWM4-P1-A4产品最大绝对额定值：Continuous Isolation V oltage（持续隔离电压）:3000VDCJunction Temperature（工作温度）:+85℃Storage Temperature （存贮温度）:+150℃Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒）电源电压范围：±10%Vin注意：如果超出上述范围，产品可能会引起永久性损坏。

隔离及其他降噪技术在干扰噪声比较严重蝗场合，隔离是一种非常重要的抑制干扰的措施。

对于不可能实现一点接地原则的场合，或者对于为安全起见两端设备必须分别接地的情况，如果测量系统中存在差较大的地电位噪声，则隔离是克服这种共模噪声不得影响的最有效措施。

1、变压器隔离：得用变压器和副边之间固有的电气隔离特性，可以将系统中接地点不同的各电路之间的电气连接隔离开来。

此外，变压器还可以起到阻抗变换的作用。

变压器隔离具有一定的局限性。

对于低频信号，要求变压器的电感更大，而这会导致变压器体积太大。

而且变压器之间的分布电容较大，对于高频的地电位差噪声来说不能起到较好的隔离作用。

在变压器原边和副边线圈之间装设接地的金属箔屏蔽层可以解决分布电容问题，但是要注意屏蔽层必须适当接地才有效。

信号隔离器的输入信号和输出信号在电气上是互相隔离开的，隔离耐压可以高达千伏，而信号的传输又是线性的，因此隔离放大器可以用模拟信号。

以下是信号隔离器基本特性和应用范围：主要特性:>> 精度、线性度误差等级：0.1、0.2、0.5级>> 辅助电源：12V、15V或24V直流单电源供电>> 4-20mA/0-5V/0-10V等标准信号输入>> 0~1V(max 2A)/0~10V/0-24V(max 2A) 等电压信号输出>> 信号输入/信号输出3000VDC隔离>> 辅助电源与输出信号不隔离>> 螺丝固定安装，插拔式接线端子>> 尺寸：120 x 105 x 29mm>> 0~100mA/0~500mA/0~1A/0-2A等电流信号输出>> 工业级温度范围: - 45 ~ + 85 ℃产品选型表：DIN11D IRT - V(A)□- P□– V(A)□注：定货时请告知输出负载电阻的大小。

选型举例：例1：输入信号:0-10V 供电电源:24V 输出信号:0-1A 负载电阻: 10欧姆型号:DIN11 IRT V2-P1-Az应用：>> 电流信号放大或电压信号驱动能力加强>> 电磁开关线性控制器>> 电磁阀、比例阀门线性驱动器>> 地线干扰抑制长距离传输采用电流信号：当信号传输距离较长时，采用电流信号抑制干扰的有效措施，如工业测量领域常用的4-20ma电流环传输。

#1楼主：4-20毫安电流转1-5V电压转换电路贴子发表于：2008/8/14 21:35:04最简单的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器(变送器)输出的1-10mA或者4-20mA电流信号转换成为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V转换电路，图1就是这种电路最简单的应用示意图。

仅仅使用一只I/V转换取样电阻，就可以把输入电流转换成为信号电压，其取样电阻可以按照Vin／I=R求出，Vin是单片机需要的满度A／D信号电压，I是输入的最大信号电流。

这种电路虽然简单，但是却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过取样电阻，如果按照4~20mA输入电流转换到最大5V电压来分析，零点的时候恰好就是1V，这个1V在单片机资源足够的时候，可以由单片机软件去减掉它。

可是这样一来。

其有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V了。

由于单片机的A／D最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常就是5V，因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦。

为了达到A／D转换的位数，就会导致芯片成本增加。

LM324组成的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路解决上面问题的简单方法是在单片机输入之前配置一个由运算放大器组成的缓冲处理电路，见图2。

增加这级运算放大器可以起到对零点的处理会变得更加方便，无需耗用单片机的内部资源，尤其单片机是采用A／D 接口来接受这种零点信号不为零电压的输入时，可以保证A/D转换位数的资源能够全部应用于有用信号上。

以4～20mA 例，图B中的RA0是电流取样电阻，其值的大小主要受传感变送器供电电压的制约，当前级采用24V供电时，RA0经常会使用500Ω的阻值，对应20mA 的时候，转换电压为10V，如果仅仅需要最大转换电压为5V，可以取RA0=250Ω，这时候，传感变送器的供电只要12V就够用了。

因为即使传送距离达到1000米，RA0最多也就几百Ω而已。

4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号解决方法：1.采用专用的电流转电压芯片，或者隔离放大器（要求精度高，抗干扰时）如：MAXIM MAX472深圳顺源公司的ISO系列产品/2.自己搭建电路,节省成本，但不推荐直接串联精密电阻的方式用运放搭建电路就非常好给个地址: /html/zonghejishu/2007/0925/2621.html1、 0－5V/0－10mA的V/I变换电路图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路，能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0－10mA的电流信号，A1是比较器．A3是电压跟随器，构成负反馈回路，输入电压Vi与反馈电压Vf比较，在比较器A1的输出端得到输出电压VL，V1控制运放A1的输出电压V2，从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf，达到跟踪输入电压Vi的目的。

输出电流IL 的大小可通过下式计算：IL＝Vf/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0－5V/0－10mA的V/I转换，如果所选用器件的性能参数比较稳定，运故A1、A2的放大倍数较大，那么这种电路的转换精度，一般能够达到较高的要求。

2、 0－10V/0－10mA的V/I变换电路图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压，即V1与V2两点之间的电压差，此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn，反馈电压Vf=V1－V2，对于运放A1，有VN＝Vp；Vp＝V1/(R2+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，依据Vf＝V1-V2及上式可推导出：若式中R1＝R2＝100kΩ，R1＝R4=20kΩ，则有：Vf×R1＝Vi×R4，得出：Vf＝R4/R1×Vi＝1/5Vi，如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流，则有：IL＝Vf/Rf＝Vi/5Rf，由此可以看出．当运放的开环增益足够大时，输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系，而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关．显然，当Rf＝200Ω时，此电路能实现0－10v/0－10mA的V/I变换。

最简单的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器(变送器)输出的1-10mA或者4-20mA 电流信号转换成为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V转换电路，图1就是这种电路最简单的应用示意图。

仅仅使用一只I/V转换取样电阻，就可以把输入电流转换成为信号电压，其取样电阻可以按照Vin／I=R求出，Vin是单片机需要的满度A／D信号电压，I是输入的最大信号电流。

这种电路虽然简单，但是却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过取样电阻，如果按照4~20mA输入电流转换到最大5V电压来分析，零点的时候恰好就是1V，这个1V在单片机资源足够的时候，可以由单片机软件去减掉它。

可是这样一来。

其有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V 了。

由于单片机的A／D最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常就是5V，因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦。

为了达到A／D转换的位数，就会导致芯片成本增加。

LM324组成的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路解决上面问题的简单方法是在单片机输入之前配置一个由运算放大器组成的缓冲处理电路，见图2。

增加这级运算放大器可以起到对零点的处理会变得更加方便，无需耗用单片机的内部资源，尤其单片机是采用A／D接口来接受这种零点信号不为零电压的输入时，可以保证A/D 转换位数的资源能够全部应用于有用信号上。

以4～20mA 例，图B中的RA0是电流取样电阻，其值的大小主要受传感变送器供电电压的制约，当前级采用24V供电时，RA0经常会使用500Ω的阻值，对应20mA 的时候，转换电压为10V，如果仅仅需要最大转换电压为5V，可以取RA0=250Ω，这时候，传感变送器的供电只要12V就够用了。

因为即使传送距离达到1000米，RA0最多也就几百Ω而已。

同时，线路输入与主电路的隔离作用，尤其是主电路为单片机系统的时候，这个隔离级还可以起到保护单片机系统的作用。

4-20毫安电流转1-5V电压转换电路资料在与电流输出的传感器接口的时候，为了把传感器(变送器)输出的1-10mA或者4-20mA电流信号转换成为电压信号，往往都会在后级电路的最前端配置一个I/V转换电路，图1就是这种电路最简单的应用示意图。

图(1)最简单的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路图(2)用取样电阻仅仅使用一只I/V转换取样电阻，就可以把输入电流转换成为信号电压，其取样电阻可以按照VinI=R求出，Vin是单片机需要的满度A／D信号电压，I是输入的最大信号电流。

这种电路虽然简单，但是却不实用，首先，其实际意义是零点信号的时候，会有一个零点电流流过取样电阻，如果按照4~20mA输入电流转换到最大5V电压来分析，零点的时候恰好就是1V，这个1V在单片机资源足够的时候，可以由单片机软件去减掉它。

可是这样一来。

其有用电压就会剩下5-1=4V而不是5V 了。

由于单片机的A／D最大输入电压就是单片机的供电电压，这个电压通常就是5V，因此，处理这种简单的输入转换电路时比较麻烦。

为了达到A／D转换的位数，就会导致芯片成本增加。

解决上面问题的简单方法是在单片机输入之前配置一个由运算放大器组成的缓冲处理电路，见图3图(3)LM324组成的4－20mA输入/5V输出的I/V转换电路增加这级运算放大器可以起到对零点的处理会变得更加方便，无需耗用单片机的内部资源，尤其单片机是采用A／D接口来接受这种零点信号不为零电压的输入时，可以保证A/D转换位数的资源能够全部应用于有用信号上。

以4～20mA 例，图(3)中的RA0是电流取样电阻，其值的大小主要受传感变送器供电电压的制约，当前级采用24V供电时，RA0经常会使用500Ω的阻值，对应20mA 的时候，转换电压为10V，如果仅仅需要最大转换电压为5V，可以取RA0=250Ω，这时候，传感变送器的供电只要12V就够用了。

因为即使传送距离达到1000米，RA0最多也就几百Ω而已。

4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号解决方法：1.采用专用的电流转电压芯片，或者隔离放大器（要求精度高，抗干扰时）如：MAXIM MAX472深圳顺源公司的ISO系列产品/2.自己搭建电路,节省成本，但不推荐直接串联精密电阻的方式用运放搭建电路就非常好给个地址: /html/zonghejishu/2007/0925/2621.html1、 0－5V/0－10mA的V/I变换电路图1是由运放和阻容等元件组成的V/I变换电路，能将0—5V的直流电压信号线性地转换成0－10mA的电流信号，A1是比较器．A3是电压跟随器，构成负反馈回路，输入电压Vi与反馈电压Vf比较，在比较器A1的输出端得到输出电压VL，V1控制运放A1的输出电压V2，从而改变晶体管T1的输出电流IL而输出电流IL又影响反馈电压Vf，达到跟踪输入电压Vi的目的。

输出电流IL 的大小可通过下式计算：IL＝Vf/(Rw+R7)，由于负反馈的作用使Vi=Vf，因此IL＝Vi/(Rw+R7)，当Rw+R7取值为500Ω时,可实现0－5V/0－10mA的V/I转换，如果所选用器件的性能参数比较稳定，运故A1、A2的放大倍数较大，那么这种电路的转换精度，一般能够达到较高的要求。

2、 0－10V/0－10mA的V/I变换电路图2中Vf是输出电流IL流过电阻Rf产生的反馈电压，即V1与V2两点之间的电压差，此信号经电阻R3、R4加到运放A1的两个输入端Vp与Vn，反馈电压Vf=V1－V2，对于运放A1，有VN＝Vp；Vp＝V1/(R2+R3)×R2，VN＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，所以V1/(R2+R3)×R2＝V2＋(Vi-V2)×R4/(R1+R4)，依据Vf＝V1-V2及上式可推导出：若式中R1＝R2＝100kΩ，R1＝R4=20kΩ，则有：Vf×R1＝Vi×R4，得出：Vf＝R4/R1×Vi＝1/5Vi，如果忽略流过反馈回路R3、R4的电流，则有：IL＝Vf/Rf＝Vi/5Rf，由此可以看出．当运放的开环增益足够大时，输出电流IL与输入电压Vi满足线性关系，而且关系式中只与反馈电阻Rf的阻值有关．显然，当Rf＝200Ω时，此电路能实现0－10v/0－10mA的V/I变换。