一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA,指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候,要考慮到導線上也有電阻,如果用電壓傳輸則會在導線的產生一定的壓降,那接收端的信號就會產生一定的誤差了。所以使用電流信號作為變送器的標準傳輸。
成都億佰特電子科技有限公司的E820-DTU(2I2-433L) 是一款支持模擬量跟隨、控制採集的遠程控制產品,控制採集模式下支持無線Modbus RTU協議。
- 支持2路模擬量輸入,默認電流檢測;
- 支持2路模擬量輸出,默認電流輸出;
- 支持模擬量數據通過433MHz無線遠程傳輸;
- 支持模擬量跟隨以及控制採集;
那麼為什麼選擇4-20mA而不是0-20mA,有如下幾點原因:
1. 電流信號的抗干擾能力更好,傳輸距離較遠。
2. 接150Ω採樣電阻,很容易得到0.6-3V信號。
3. 電流小可以直接使用採樣電阻,功耗小,簡化了採樣電路
4. 用來檢測線路開路的,如果0是最小,那麼開路故障就檢測不到了。
簡單仿真了一個4-20mA轉換為0.6V-3V的轉換電路。
![4-20mA模擬量採集](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
圖一:4mA輸入
![4-20mA模擬量採集](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
圖二:10mA輸入
圖三:20mA輸入
那麼我們實際如何來採集4-20mA的電流,首先我們可以把電流信號轉換為電壓信號,然後經過單片機的12位ADC轉換,結果是把0~VCC的值轉換成了0~4096。如果VCC是3V,我們可以再利用等比公式,把0~4095轉換成0~3V的電壓值,最後把電壓轉換為電流值。這就是我們所採集的最終電流了。
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