4-20mA电流变送器的电路设计与数据处理方法如何消除4mA电压降？

Question

如题所述

Answer 1

电流输出型变送器的输出范围通常有两种，即0～20mA和4～20mA。它们的电流值代表了变送器的额定输出范围。以测量范围为0～100A的变送器为例：

对于0～20mA输出的变送器：

电路设计相对简单，只需通过选择合适的降压电阻，将电阻上的电压（0-5V或0-10V）转换为数字信号。但其缺点在于，无法直接判断变送器的损坏状态，无法区分输出开路或短路。

而对于4～20mA输出的变送器：

电路调试和数据处理更为复杂。这种变送器利用正常电流范围（至少4mA）来检测电路故障，判断变送器是否受损，因此在实际应用中更为常见。处理4～20mA的特殊之处在于，当输出为4mA时，取样电阻上会有电压，需要通过硬件电路（如RCV420或自搭LM258电路）来消除电压降，再进行A/D转换。当电流为最小值4mA时，LM258的输出电压差接近0，通过调整的电压放大电路，将电流在取样电阻上的电压信号放大，然后输入模拟/数字转换电路，单片机再处理这些数据，最终在LCD/LED屏幕上以0-100A的值显示电流。

总的来说，4～20mA变送器虽然电路复杂，但其故障诊断能力使其在实际应用中更具优势。