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实用的4～20mA输入和0～5V输出I/V转换电路

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简介：
本项目介绍了一种将4～20mA电流信号转化为0～5V电压信号的I/V转换电路，适用于工业自动化控制系统中的信号采集与处理。 在工业现场使用仪表放大器进行信号调理并实现长距离传输会遇到一些问题：首先，由于传输的信号是电压形式，因此传输线容易受到噪声干扰；其次，传输线路中的分布电阻会导致电压下降；此外，在实际操作中为仪表放大器提供工作电源也是一个挑战。为了应对这些问题，并减少噪音的影响，可以采用电流来传递信号，因为电流对噪声不敏感。

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  • 实用的4～20mA输入和0～5V输出I/V转换电路
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    本项目介绍了一种将4～20mA电流信号转化为0～5V电压信号的I/V转换电路，适用于工业自动化控制系统中的信号采集与处理。 在工业现场使用仪表放大器进行信号调理并实现长距离传输会遇到一些问题：首先，由于传输的信号是电压形式，因此传输线容易受到噪声干扰；其次，传输线路中的分布电阻会导致电压下降；此外，在实际操作中为仪表放大器提供工作电源也是一个挑战。为了应对这些问题，并减少噪音的影响，可以采用电流来传递信号，因为电流对噪声不敏感。
     
  • 实用的4～20mA输入至0～5V输出的I/V转换电路
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    本设计提供一种高效能的电流到电压转换方案，适用于将工业标准的4-20mA信号转化为0-5V电信号，广泛应用于自动化控制系统中。 推荐四种实用的4～20mA输入/0～5V输出的I/V转换电路，适用于变送器与单片机之间的接口连接。
     
  • 基于Multisim的4~20mA V/I转换输入电路仿真设计
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    本研究采用Multisim软件对4~20mA电流环V/I转换输入电路进行仿真设计与分析，验证其性能及稳定性。 4~20mA V/I输入电路的Multisim仿真电路设计包括Multisim文件以及PCB图（使用Altium Designer制作）。
     
  • 将任意输入电压转换为4～20mA的V/I转换器
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    本V/I转换器能够接收宽范围内的输入电压，并高效地将其转化为标准的4-20mA电流信号输出。适用于工业自动化和过程控制领域，确保数据传输的稳定性和准确性。 任意输入电压转换为4～20mA的V/I转换器是电子技术领域中的一个重要应用。在开发板制作过程中，实现这一功能需要对相关电路设计有深入的理解和技术支持。通过恰当的设计与调试，可以确保信号的准确传输和稳定工作，满足工业自动化控制系统的需求。
     
  • 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。
     
  • 关于4-20mA、0-5V和1-5V电路转换的常见方法
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    本文章介绍了如何将工业标准信号（如4-20mA）与模拟电压信号（0-5V, 1-5V）之间进行转换的方法，包括硬件设计与使用场景。 4-20mA、0-5V 和 1-5V 是常见的模拟信号类型，在工业自动化控制系统中有广泛应用。这些不同的电压或电流信号需要在某些情况下进行相互转换，以适应不同设备的要求。例如，一个传感器可能输出的是4-20mA的电流信号，但接收数据的系统要求输入为0-5V或者1-5V的电压信号时，则需要通过电路设计来实现这种信号之间的转换。
     
  • 0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA信号采集与电容隔离 输出0-5V/0-10V隔离信号-电路设计方案
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    本方案设计用于采集0-5V、0-10V及0-20mA、4-20mA信号，并通过电容隔离技术输出安全的0-5V或0-10V信号，确保信号传输的安全性和稳定性。 上海客益电子有限公司的APC&PAC芯片能够实现0-5V、0-10V以及0-20mA/4-20mA信号到0-5V或0-10V之间的转换，内置隔离电源且隔离度达到1500VDC。该技术采用电容隔离方法来确保信号的准确传输。 具体而言，使用APC（GP9303M-F1K-N-SW）芯片进行对0-5V和0-20mA/4-20mA范围内的信号采集；而利用APC（GP9301BXIM-F1K-N-SW）芯片来处理0-10V的信号。在内部，这些信号被高频调制并通过电容隔离技术传输至解调阶段，其中通过使用GP8101M-F50-N-SW芯片进行解码，并根据占空比还原出所需的输出电压。 整个电路设计中加入了一级电压跟随器以增强其抗干扰性能。相较于光耦隔离方式，采用Y电容的电容隔离技术能够提供更高的耐压等级和更精确无失真的信号传输能力，同时还能降低系统成本并突破传统光耦在物理层面的一些限制。 此外，方案还包含了一个开环反激式变压器设计用于实现电力供应功能。GP6300芯片可为该电路提供1W至2W的电源输出功率以支持整个系统的正常运作。
     
  • 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。
     
  • 0~5V与4~20mA电压电流转换的典型电路
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    本文章介绍了将0-5V电压信号转化为标准工业用4-20mA电流信号的典型电路设计及其工作原理。 本段落介绍了一种常见的0~5V/4~20mA电压电流转换典型电路，在实际应用中可以通过并联一个10K电阻来解决输出不可调整的问题。同时，将零点调整电位器上端的100K电阻换成51K也可以实现调整。该电路可以实现电压和电流之间的转换，并具有较高的实用性。
     
  • STM32的4-20mA输出电路
    优质
    本篇文章详细介绍了基于STM32微控制器实现4-20mA电流环路输出的设计与应用，涵盖硬件电路搭建及软件编程技巧。 为工业场合开发的设备通常配备4-20mA输出接口。在以往缺乏DAC模块的单片机系统中，需要额外添加主芯片DAC来实现模拟量控制或使用PWM技术模仿DA功能，但这些方法可能会导致温度漂移和长期稳定性问题。而在以STM32为核心的设备中，则可以利用其内置的DAC轻松实现4-20mA输出接口的功能，具有精度高、稳定性好、温漂小以及编程方便等优势。