它把压力变送器来的 4～20mA 信号线性地转换成为 0～5V 的输出电压，以便提供给带 A/D 转换的任何单片机作为输入信号。(以上电路是转载于/www.bjjl.com.cn)
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问：电流变送器与普通的电流霍尔传感器有什么不 同？ 答：霍尔传感器是传感器件，而电流变送器是将传 感器产生的信号直接转换为4~20mA的电流信 号进行传输，因此它们两个一个是传感器，另一 个是电流变送器。
问：4~20mA信号是否存在温漂？如何解决？
答：实际上，4~20mA信号内部是用集成电路芯片来 制作的。集成电路芯片随着温度的变化在遇到 放大器、电压到电流的转换时，会存在温漂，但 这种温漂如果在TI的PGA309中则是可以解决的， 因为PGA309中采用的是零漂移的仪表放大器作 为前置放大，同时PGA309中还有温度的校准，它 是每采集一个温度点来查表，进行温度满度或色 调电压的校准，从而解决温度的漂移问题。
问：应该采取哪些措施实现4～20mA变送器的信号 隔离？
答：对4~20mA变送器的安全隔离可以有两种方法： 一是变送器端的隔离，一是接收端的隔离。现 在若有24V电压供给一个XTR115的芯片，XTR115 内部可以将24V电压直接转换为一个5V稳压电 压输出，对这个5V的稳压电压进行展波，经过一 个脉冲电压器由此可以向前面提供一个隔离电 源，然后再把模拟信号转换成数字信号，再经过 一个隔离以后再提供给XTR115，再进行长线传 输， 这个时候就完成了模拟信号到4~20mA环路 里面的隔离。如果对4~20mA变送器不进行隔 离的话，也可以在接收端加一个RCV420将电流 转换成电压，再经过一个ISO124隔离放大器进行 隔离，同时再经过一个DC/AC转换器向电路进 行退电
供电，这样也能完成对4～20mA变送器 信号的隔离。
问：变送器传输过来的信号应该怎么处理？是不是 先要经过电流到电压的变化然后再到ADC？对 ADC的选择有什么特殊的考虑？
答：变送器传输的信号主要是一个电流信号，如果要 采集它，一般要经过电流到电压的转换，这个TI 有一个RCV420可以实现转换。对于ADC的选 择，主要根据对信号精度的要求来考虑。
问：接收二线制4~20mA信号与三线制4~20mA信 号，在接收方式和信号处理上有何不同？要注 意些什么问题？
答：在接收方式上，如果是二线制4~20mA信号，由 接收端向SPI端提供电源，通过电源线经过4~20mA 信号线来提供电源。三线制4～20mA信号是由 发生端（SPI）来提供电源的，所以说它们提供的 电源是不同的，一个是由接收端而另一个是从远 端来提供电源的。 它们在信号处理上都要将电流信号转换成电压 信号，然后再经过AD转换器，这时候就牵扯到 一个怎样向二线制变送器提供电源的问题。一般 在工业上，它们会加一个推电器，就是在接收端 同时提供一个24V的电源，通过4~20mA电流线 向远端进行供电。
问：现在市场上的变送器是否有数字输出接口？比 如RS-485或者RS-232？
答：现在市场上的变送器通常用标准的485或232通 讯接口来传输，这个产品其实早在10年前就有 了，它们把现场的信号模拟成传感器的信号，直 接传数字量，然后经过485进行传输，这是比较 多的。如果你是用TI的芯片，比如MSC12XX，它 内置的8052\\8952里面带16位或24位AD转换 器及通信接口输出，如果用它来做的话，很容易 把它做成一个485或232通信接口的数字变送 器芯片。
问：在4~20mA变送器的信号传输过程中，如何有效 地防止各类电磁、过电压对于接收装置造成的干 扰？在系统故障状态，是否具有事故信息追忆功 能？
答：如果有电磁干扰，首先说电磁的发射，当传感器 接入的时候，如果具有很高的输入阻抗的时候， 有可能产生电磁干扰，可以加一些电阻电容进行 滤波，TI在这方面有一些应用电路的介绍可供大 家参考。过电压的时候，4~20mA的长线输出的 时候，可以借助36V的稳压块来进行过电压保 护，如果极性接反的时候，可以在输入回路里加 一个整流桥堆来对极性进行调整。
问：如何将接收端的电流转换成电压以便于ADC转 换？主要是精度方面，是否能给一个具体例子？
答：如果将4~20mA电流转换成电压再经过ADC转 换时，TI有一个专用芯片RCV420，它里面采用的 是一个精密的电子网络还有一个精密比例的运 算放大器和一个精密的基准电压器，即10V的基 准电压，这个10V基准电压大概是5个或10个 TTN的温度系数，用这个片子就可以很精确地 将前面的4~20mA电流转换成一个电压输出了。 问：有没有串行接口出来就是4~20mA？最好能出来 0~20mA，类似于ADI的AD420，但AD420太贵， 而且外围东西太多。
答：也可以用TI的产品来完成这个功能。用一个 XTR110，它是一个很廉价的电压到电流的转换， 前面或者用一个DA转换器，或者用一个PWM 的信号来完成DA转换。将FSK信号直接经过 一个电阻接到XTR115的输入端，这样就可以满 足HART协议来替换AD420，这时的
成本应该是 很低的，应用也很方便。
问：使用4~20mA变送器时，是否需要通过控制器对 其进行编程？
答：TI变送器电流环有几类产品，有的可以通过控 制器进行编程校正，也有的可以通过模拟的、通 过外部设置来进行校正。
问：如何用PWM信号控制4～20mA电流？
答：用PWM信号控制4～20mA电流很常用，通常采 用一个单片机放在前面对传感器进行测量，测 量好后把模拟信号转换成数字信号，但是它内 部不包含DA转换器，它是用一个PWM信号来输 出。像TI的XTR115芯片，它包含一个典型电路： 把PWM信号经整流滤波后直接输出一个4~20mA 的信号。因此直接使用TI的XTR115或XTR116即 可完成电路的控制。
问：是否有办法从4~20mA 线缆中取电，同时又不影 响模拟信号的转换和采集结果？ 答：如果是二线制的时候，因为是通过电源来向远端 的SPI 芯片来进行供电的，若采用的是XTR115或 其他XTR芯片，可以把24V电源转换成一个稳压 电源的信号，一般都是5.1V的信号，使用5.1V的 信号对前面的芯片进行供电，这时候应该没有这 种问题。TI的XTR芯片专门考虑了这个问题， 所以在芯片内部提供了一组稳压电源来提供前 面的电路供电，而不会影响模拟信号的转换和采 集结果。
DC,2007-01-08 11:12:10
留3楼
chenjun,2007-01-08 16:19:12
目前正做模拟前端电路，很有参考价值啊！
蓝色理想,2007-01-12 10:12:03
疑问1;还是不明白PWM信号怎么转换成4-20mA电流信号,有没有相应电路参考一下??? 疑问2:传感器输出信号比如电阻应变计的,它的零点输出有负的,比如(-0.5mV),这样的信号,ADC怎么采集.输出根据输入是要对应线性的
coreshao,2007-03-17 11:35:14
赞楼主
做毕业设计正需要这个
succesing,2007-05-25 12:42:55
看了你发起的关于模拟前端电路的设计话题，我现正在用430做此类设计，对I/V转换（4-20mA如何变成DA能接受的信号）和V/I转换（如何把电压变成4-20mA，驱动现场设备）的原理我不是很懂，
我在网上也查了不少资料，只有你的比较有参考价值，但我还是迷茫， 1、现在比较成熟的转换芯片是那款，还是RCV420和XTR115么？
2、还是不明白PWM信号怎么转换成4-20mA电流信号,有没有相应电路参考一下???
3:传感器输出信号比如电阻应变计的,它的零点输出有负的,比如(-0.5mV),这样的信号,ADC怎么采集.输出根据输入是要对应线性的 4、如果方便能把一些实用资料发给我么？
succesing@sohu.com 发些相关网站地址也可，
我现在不知道如何设计电路，主要对4-20mA电流不是很熟 5、如果不方便可在论坛里回复
http://www.microcontrol.cn/mcbbs/Announce/Announce.asp?BoardID=103&ID=8595 6、你曾经上传一个4-20mA的讲座，但那个在线讲座只能打开前6页，之后就断了
同时希望结交一起开发430应用的朋友我的QQ244398459 （现在晚上上线
cooi,2007-05-29 15:14:47
菜鸟正在用XTR115做PWM控制4-20mA电流的电路.不知道版主能不能提供一些相关的程序供参考呢?
DC,2007-05-29 16:08:31
I ma sorry,我也没有这方面的例程,如果有我一定公开给大家.
duruiss,2007-06-04 19:00:28
网上转载的哪个原理图没有看懂！ 麻烦大虾讲解一下！！！
brutal918,2007-06-04 19:20:09
这篇文章不错
kanghv,2007-06-05 00:17:48
我有一个过去做的4-20mA的例子，430F449芯片，AD421做4-20mA控制，两线制。出于对技术保密，不便公开详细资料，不好意思。
两线制4-20mA电路设计时，有几点需注意。
1、主电路在任何时候，用电流都最好不要超过3.5mA。
2、电路中如果有分时供电设计，在不同电路启动和停止时，尽量采用软开关，不要突然开关。不要以为我的供电不超过3.5mA，就不会对输出有影响。
3、电路中如果有分时供电设计，在不同电路启动时，尽可能多提前启动一会儿，让电路多稳定一会儿。
4、电源滤波电容很关键，省钱不在这儿，钽电容会给你省不少事。如果不是本安防爆电路，滤波电容大一点没坏处。可惜，我做的是本安电路，麻烦死了。
另外，4-20mA对应的多是1-5V，楼主为何介绍0-5V而不提1-5V？其实很简单，有专用的250欧姆电阻，转一下就是了。