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4-20mA电流信号采集电路原理图+PCB+代码

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简介：
本资源提供详细的4-20mA电流信号采集电路设计，包括原理图、PCB布局及配套程序代码，适用于工业自动化测量系统开发。 电流信号采集电路采用4-20mA标准，主控芯片为STM32F103，并通过RS485进行数据输出。提供原理图及PCB源文件（使用AD设计），包含ADC采样代码、RS485通信代码等，并具备隔离功能。此外，精通各种运放的使用，支持其他类型的采集电路和基于STM32主控芯片的设计定制服务。

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  • 4-20mA电流信号采集电路原理图+PCB+代码
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    本资源提供详细的4-20mA电流信号采集电路设计，包括原理图、PCB布局及配套程序代码，适用于工业自动化测量系统开发。 电流信号采集电路采用4-20mA标准，主控芯片为STM32F103，并通过RS485进行数据输出。提供原理图及PCB源文件（使用AD设计），包含ADC采样代码、RS485通信代码等，并具备隔离功能。此外，精通各种运放的使用，支持其他类型的采集电路和基于STM32主控芯片的设计定制服务。
     
  • STM32采集0-20mA电流信号
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    本项目介绍如何使用STM32微控制器精确采集0-20mA电流信号，并展示相关硬件电路设计及软件编程技巧。 在项目开发过程中，经常会遇到输出信号为0-20mA或4-20mA的工业传感器，例如压力变送器。使用这类传感器通常需要利用单片机的ADC采集功能，并通过欧姆定律计算出电流值：将采集到的电压值与采样电阻阻值相除得出电流大小。 主控采用STM32G030F6P6芯片，在设计中，我们测试了两种不同的电路来实现信号采集。这两种方法的具体内容已经经过分析和验证。
     
  • 0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA采集及0-20mA/4-20mA信号隔离输出电路设计-电路方案
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    本项目专注于多种模拟信号（包括电压和电流类型）的采集与处理，提供详细的0-5V、0-10V、0-20mA以及4-20mA信号的隔离输出电路设计方案。 采用上海客益电子有限公司的APC&PAC芯片可以实现0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA信号向0-20mA/4-20mA转换，内置隔离电源，隔离度达到1500VDC。具体原理是利用GP9303-F1K-N-SW芯片来采集和处理0-5V、0-20mA以及4-20mA的信号；使用GP9301BXI-F1K-N-SW芯片对0-10V信号进行采集。这些信号随后被转换成PWM信号，通过光耦实现隔离，并在后级利用GP8102-F50-NHF-SW芯片将PWM信号还原为所需的电流输出（即0-20mA或4-20mA）。该方案中包含了一个开环反激的隔离变压器设计。
     
  • 4-20mA信号采集系统
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    4-20mA信号采集系统是一种用于工业自动化领域的数据收集工具，它能够精确地捕捉并传输模拟传感器发出的标准电流信号，确保生产过程中的参数监控和设备管理更加高效可靠。 4-20mA电路是一种常用的工业信号传输方式，用于远程数据传输、传感器测量及控制系统之间通信。本段落将介绍一些较老的4-20mA电流采集电路的设计原理和技术细节，以帮助学习者更好地理解和掌握这类电路的工作机制和应用技巧。
     
  • 电压和电流采集（0-5V，0-10V，0-20mA，4-20mA）及电容隔离输出（0-5V，0-10V）的原理图与PCB设计
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    本项目专注于设计用于电压和电流采集及其电容隔离输出的电路板。涵盖信号范围包括0-5V、0-10V、0-20mA及4-20mA，并详细介绍其原理图及PCB布局。 本设计采用APC GP9303M-F1K-N-SW芯片来采集0-5V/0-20mA/4-20mA信号，并使用APC GP9301BXIM-F1K-N-SW芯片来收集0-10V信号。接下来，这些信号在芯片内部进行高频调制，经过电容隔离后传输至GP8101M-F50-N-SW芯片解调。最后通过分析占空比将信号还原为0-5V/0-10V形式。
     
  • 电压和电流采集原理图及PCB
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    本项目探讨了电压与电流采集的基本原理，并详细展示了相关电路设计（原理图）及其在印刷电路板(PCB)上的实现方式。 电压电流采集原理图及PCB的设计包括了电路的工作原理以及如何将其转化为实际的印刷电路板(PCB)的过程。这一过程涉及到详细的电气元件布局、信号路径规划以及确保系统的稳定性和可靠性等关键步骤。在设计阶段，工程师们会根据特定的应用需求来选择合适的电子元器件，并通过绘制原理图来明确各个组件之间的连接方式和工作关系。 接下来是将原理图转化为实际的PCB板的过程，在此过程中需要考虑元件的实际尺寸、布线规则以及制造可行性等因素以确保最终产品的性能。此外，还需要进行详细的仿真测试与验证，以便尽早发现并解决问题，从而保证整个系统的高效运行。 简而言之，电压电流采集系统的设计涵盖了从概念构思到实物实现的完整流程，并且每个环节都至关重要，需要严谨对待。
     
  • TM7705电压与电流信号ADC采集设计（4-20mA/0-5V），含硬件及源码的电路方案
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    本设计提供了一种用于采集4-20mA和0-5V信号的高效ADC解决方案，包含详尽的硬件配置与代码资源。 本设计是基于16位ADC芯片TM7705的电压和电流信号采集电路的设计，并附带原理图、PCB布局及物料清单（BOM）以及演示代码等资料。 该设计方案中，TM7705应用于低频测量中的2/3通道模拟前端。此器件能够直接接收来自传感器的低电平输入信号并生成串行数字输出。设计采用AD623仪表运算放大器和STC15W408AS单片机作为核心元件，支持输入电压范围为0-2.5V以及电流范围为4-20mA。 TM7705的主要特点包括： - 两个全差分输入通道的ADC - 16位无丢失代码精度 - 非线性误差仅为0.003% - 可编程增益前端，增益范围从1到128 - 支持三线串行接口通信方式 - 具备模拟输入缓冲能力 工作电压支持： - 电源电压：2.7至5.25V（分为两个区间） 功耗方面，在3V供电时最大功率仅为1mW，等待模式下的电流消耗不超过8μA。 封装形式包括但不限于以下几种类型： - DIP - SOIC(宽体) - TSSOP - SOP - SSOP
     
  • STC12交流信号采集电路图
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    本设计提供了一种基于STC12单片机的交流信号采集电路方案，适用于电力系统监测、工业控制等领域，能够高效准确地捕捉和处理模拟信号。 ### STC12交流信号采样电路图解析 #### 一、概述 本段落将详细介绍一个基于STC12单片机的交流信号采样电路设计。该电路的主要目的是实现对交流信号的有效采样，以便后续的数据处理和分析。在电路设计中，采用了一系列精密电阻、电容和其他元件来确保信号采样的准确性和稳定性。 #### 二、电路结构及原理 ##### 2.1 整体框架 根据提供的电路图内容，可以看出整个电路由多个独立但相互关联的模块组成，每个模块负责采集一路交流信号，并将其转换为适合单片机处理的形式。具体来说，整个电路包括以下几大部分： 1. **电源管理模块**：负责提供稳定的电源电压。 2. **信号调理模块**：包括多个独立的信号调理电路，用于将输入的交流信号转换为可被单片机读取的电压信号。 3. **接口电路**：包括RS485通信接口等，用于与外部设备进行数据交换。 ##### 2.2 电源管理模块 电源管理部分主要包括两个电压源：+5V 和 ±15V。其中+5V电源用于为单片机供电，而±15V则用于信号调理电路中的运算放大器等元件的供电。 - **+5V 电源**：通过VCC_+5V符号表示，为整个电路提供稳定的直流电源。 - **±15V 电源**：通过VCC=VCC_+15V 和 VCC=VCC_-15V 表示，用于为运算放大器UB1~UB4提供双电源供电，确保其正常工作。 ##### 2.3 信号调理模块 信号调理模块是该电路的核心部分，主要用于将交流信号转换为适合单片机处理的形式。每一组信号调理电路都包含以下几个关键组成部分： - **信号输入端**：通常标记为L（Live）和N（Neutral），即火线和零线。 - **信号采样电阻**：如RB1~RB24，用于将交流信号降压至安全范围内。 - **滤波电容**：如CB4、CB6、CB8、CB10、CB12、CB14、CB16等，用于滤除高频噪声，保证信号的纯净度。 - **运算放大器**：如UB1~UB4，用于对采样后的信号进行放大和处理。 每组信号调理电路最终输出的信号标记为Vout1~Vout8，这些信号可以直接送入单片机进行进一步的处理和分析。 ##### 2.4 接口电路 除了信号调理电路外，电路图还包含了RS485通信接口的部分，用于与外部设备进行通信。这一部分主要包括以下组件： - **RS485差分信号线**：通过485-和485+表示，用于发送和接收数据。 - **RS485电源**：通过VCC_+5V表示，为RS485接口提供必要的工作电压。 - **接地参考点**：通过GND_485表示，作为RS485通信的公共地线。 #### 三、电路工作原理详解 ##### 3.1 信号调理过程 信号调理电路的工作流程大致如下： 1. **信号降压**：交流信号通过采样电阻（如RB1~RB24）降压到安全范围内的电压水平。 2. **信号滤波**：经过降压的信号通过滤波电容（如CB4、CB6等）去除高频噪声。 3. **信号放大**：滤波后的信号进入运算放大器（如UB1~UB4）进行放大处理，使得信号幅度符合后续处理的要求。 4. **信号输出**：最终输出的信号（Vout1~Vout8）可以送入单片机进行采样和处理。 ##### 3.2 RS485通信接口 RS485接口电路主要用于与外部设备进行通信，其工作原理如下： 1. **信号发送**：通过485+和485-两条差分信号线发送数据。 2. **信号接收**：同样通过这两条差分信号线接收来自外部设备的数据。 3. **电源供应**：通过VCC_+5V为RS485接口芯片供电。 4. **接地参考**：通过GND_485提供一个共同的接地参考点，保证数据传输的稳定性。 #### 四、结论 基于STC12单片机的交流信号采样电路是一种实用的设计方案，能够有效地对交流信号进行采样并进行相应的处理。通过合理的电路布局和元件选择，不仅可以提高信号采样的准确性
     
  • 4-20mA电路
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    4-20mA电路是一种工业标准电流信号传输技术，用于远程传输传感器或变送器的数据。该技术利用4至20毫安的电流变化代表不同的测量值范围，提供可靠、抗干扰强的数据通信方式，在自动化控制系统中广泛应用。 实测4-20mA电路的精度表现良好，希望对需要使用此技术进行开发的人员有所帮助。