单片机如何采集4-20mA电流信号，是不是要转换成0-5V的电压信号，怎么转换？

工程师邓生 2023-10-18 5013

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单片机如何采集4-20mA电流信号，是不是要转换成0-5V的电压信号，怎么转换？

单片机是一种集成电路，可进行数字信号和模拟信号处理。4-20mA电流信号是一种常见的工业信号，采集这种信号需要对其进行转换，转换成单片机能够处理的0-5V电压信号。本文将详细介绍如何采集4-20mA电流信号以及如何进行转换。

一、电流信号采集

电流信号采集需要使用电流变送器或电流隔离器。电流变送器是一种将变化的电流信号转换成相应低电平的装置。它可以将4-20mA电流信号转换成0-5V电压信号。电流隔离器则是一种将电流信号隔离开来的装置。它可以将4-20mA电流信号通过隔离器进行隔离，使得单片机采集时不会受到外界电磁干扰。

二、电流信号转换

1、电压降解法

电压降解法是一种简单有效的转换方法。该方法使用一个电阻和一个电容将4-20mA电流信号转换成0-5V电压信号。电阻将电流信号转换成电压信号，电容对转换后的信号进行平滑处理。电阻的大小取决于电流信号和所需输出电压信号之间的比例，电容则应根据信号频率来选择。

2、电压降压法

电压降压法使用压敏电阻将4-20mA电流信号转换成0-5V电压信号。压敏电阻具有随电压变化而变化的电阻值，具体的转换可以通过变化后的电阻值来实现。通过一个电阻将输出信号与电源相连，将压敏电阻接入电流信号回路中。

3、放大器法

放大器法是一种通过运放进行信号转换的方法。该方法使用一个运算放大器将电流信号放大，从而转换成0-5V电压信号。放大器的增益应该与电流信号和所需输出电压信号之间的比例相同。

三、总结

采集4-20mA电流信号需要使用电流变送器或电流隔离器，将信号转换成0-5V电压信号的方法有电压降解法、电压降压法和放大器法。对于具体的应用场景，应根据需要选择合适的方法来进行信号转换。同时，应注意对电路进行适当的保护和隔离，避免外界电磁干扰对信号的影响。

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