4-20mA高精度采集解決方案
硬件方案--采集板
采集板是雙層板，因?yàn)椴簧婕暗礁咚?a target="_blank">信號，以及沒有額外的干擾源，只要做好隔離及回路即可，PCB是沒有鋪銅版本。采集板主控是意法半導(dǎo)的STM32F103C8，電源是24V輸入，通過一顆LDO，LM2576-5轉(zhuǎn)成5V電源。為了增加采集的精度板級還增加了一顆5V-5V的隔離電源B0505LS-1W，最后通過AMS1117-3.3轉(zhuǎn)成3.3V。前后級隔離是通過光耦HCNR200。整個系統(tǒng)信號采集放大都是通過運(yùn)算放大器MCP6002把微小信號放大，把電流信號轉(zhuǎn)成電壓信號，最后通過ADC的轉(zhuǎn)換，計(jì)算出電流的實(shí)際值。
板子挺簡單，小編之所以分享這套方案就是看中方案本身的通用性，如果在復(fù)雜項(xiàng)目中需要采集微弱電流信號，那么這套方案可以作為采集模塊移植到我們自己的項(xiàng)目中去。其次是方案中的思路，怎么提高采集精度，除了使用軌對軌高精度運(yùn)算放大器以及高精度阻容器件之外，系統(tǒng)的電源以及地回路的隔離也需要做好，就是做到所謂的“干凈”。最后貼上BOM供參考。
| Comment | Description | Designator |
| 22PF | C1, C4 | |
| 100uF | C2, C12, C14 | |
| 1000uF | C3 | |
| 104 | C5, C6, C8, C13, C15, C16, C17, C18, C19, C20, C21, C24, C25, C26, C27, C28, C32, C33, C36 | |
| 104 | Capacitor0.1uF/50v, Capacitor | C7, C10, C22, C23, C34, C35 |
| 10uF/16V | Capacitor | C9, C11 |
| Cap | Capacitor | C29, C30, C31 |
| IN5822 | TVS | D1 |
| SMBJ5.0CA | D2, D3 | |
| IN4728A | Schottky Diode | D4, D5, D6, D7 |
| LED1 | Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED | D8 |
| LED2 | Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED | D9 |
| LED3 | Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED | D10 |
| LED4 | Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED | D11 |
| LED | Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED | DS1 |
| LM385-2.5V | 集成電路 | IC1 |
| Inductor | 電感 | L1 |
| 電源端子 | Header, 2-Pin | P1 |
| RS485端子 | Header, 2-Pin | P2 |
| 探測器接口1-2 | Header, 2-Pin | P3 |
| 探測器接口3-4 | Header, 2-Pin | P4 |
| 探測器GND | Header, 2-Pin | P5 |
| 探測器24V | Header, 2-Pin | P6 |
| Header 4 | Header, 4-Pin | P7 |
| 10K | R1, R30, R31, R32, R33, R40 | |
| 200 | R2, R3, R9, R10 | |
| 240K | R4, R5, R12, R13 | |
| 75 | R6, R7, R8, R11, R14, R15, R16, R20 | |
| 30K | R17, R19, R25, R26 | |
| 5K | Resistor | R18 |
| 220K | R21, R22, R28, R29 | |
| 10K | Resistor | R23, R27 |
| 1K | Resistor | R24, R38 |
| 510 | Resistor | R34, R35, R36, R37 |
| 1K | R39 | |
| SP3485 | U1 | |
| B0505LS-1W | U2 | |
| MCP6002 | U3, U5, U8, U11 | |
| AMS1117-3.3 | U4 | |
| HCNR200 | U6, U7, U9, U10 | |
| STM32F103C8 | U12 | |
| LM2576-5 | TO-26S封裝 | VR1 |
| 8MHz | Crystal Oscillator | Y1 |
軟件方案
軟件方案包含了工程文件，無需自己再搭建工程。用的IDE是MDK，小編給大家編譯了一下，沒有錯誤可以直接運(yùn)行。代碼包含了485的modbus通信，以及相關(guān)ADC采樣計(jì)算轉(zhuǎn)換的功能代碼。
總體來說本方案是一個模塊性的方案，吃透了以后相關(guān)微小電流的采集功能均可采用本方案的思路。
審核編輯：湯梓紅
聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題，請聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
-
pcb
+關(guān)注
關(guān)注
4323文章
23128瀏覽量
398675 -
運(yùn)算放大器
+關(guān)注
關(guān)注
215文章
4954瀏覽量
173192 -
adc
+關(guān)注
關(guān)注
98文章
6515瀏覽量
545104 -
電流信號
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
140瀏覽量
16462
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
轉(zhuǎn)：4-20mA電流信號采集與輸出
作為標(biāo)準(zhǔn)信號的4-20mA電流信號，屬于變送器出來的信號，精度決定于變送器，我以前做了一個4-20mA電流信號采集和輸出的東西，ad+mcu+da方式，ad用2543，da用5618，
發(fā)表于 08-02 08:51
如何實(shí)現(xiàn)4-20mA變送器
配置分為三組：2線（環(huán)路供電）4-20mA傳感器變送器3線4-20mA傳感器變送器4線4-20mA傳感器變送器環(huán)路供電的4-20mA傳感器變
發(fā)表于 09-10 11:31
最簡單單片機(jī)輸出4-20mA電路：基于GP8102的PWM轉(zhuǎn)4-20mA
4-20mA是經(jīng)常用到的工業(yè)控制接口，遺憾的是這種高壓接口一般MCU都不具備，通常需要外接多個器件來實(shí)現(xiàn)4-20mA的輸出，并且還需要校準(zhǔn)，量產(chǎn)很麻煩。PAC芯片GP8102可以實(shí)現(xiàn)4-20mA的輸出，單芯片
如何設(shè)計(jì)高精度并且可靠的4-20mA通信
使用4－20mA模擬量進(jìn)行通信時(shí)，無論是發(fā)射端還是接收端的電路設(shè)計(jì)，相對于數(shù)字通信都會比較復(fù)雜，那為什么還要使用呢？
如何設(shè)計(jì)高精度可靠的4-20mA通信
使用4－20mA模擬量進(jìn)行通信時(shí)，無論是發(fā)射端還是接收端的電路設(shè)計(jì)，相對于數(shù)字通信都會比較復(fù)雜，那為什么還要使用呢？
使用DAC芯片GP8102SL和GP8212S的4-20mA兩線制方案
4-20mA兩線制解決方案常作為信號輸出接口，為了實(shí)現(xiàn)高精度（0.1%/0.01%）的4-20mA輸出，本方案使用了DAC芯片（PAC）GP
發(fā)表于 09-27 18:25
?2.1w次閱讀
4-20ma變送器不同電路的相關(guān)設(shè)計(jì)
DAM-80系列模塊是24位高精度模擬量輸入模塊，支持2，4，8通道4-20ma/0-10V等輸入，全系采用高精度ADC芯片及高性能ARM處理器。支持RS232/RS485接口及標(biāo)準(zhǔn)
4-20mA轉(zhuǎn)4-20mA信號隔離轉(zhuǎn)換分配器、高精度轉(zhuǎn)換模塊
電流電壓信號轉(zhuǎn)換模塊、0-10V轉(zhuǎn)4-20MA、隔離轉(zhuǎn)換分配采集模塊
發(fā)表于 12-07 11:41
?1571次閱讀
4-20mA電流環(huán)路兩線無源型信號隔離器：ISOS 4-20mA/ISO 4-20mA/ISOH 4-20mA系列
4-20mA電流環(huán)路兩線無源型信號隔離器：ISOS 4-20mA/ISO 4-20mA/ISOH 4-20mA系列
無需外接任何元件即可實(shí)現(xiàn)4-20
低成本小體積非隔離兩線制4-20mA模擬量采集調(diào)理器
低成本小體積非隔離兩線制4-20mA模擬量采集調(diào)理器：SY 4-20mA-P系列
SY 4-20mA-P是一種低成本設(shè)計(jì)方案的非隔離型兩線制
分享一個基于運(yùn)放的4-20mA兩線或者三線制模擬量采集方案
今天分享一個基于運(yùn)放的4-20mA兩線或者三線制模擬量采集方案。如下圖所示
4-20mA信號的轉(zhuǎn)換方法
4-20mA信號是一種模擬信號，常用于工業(yè)自動化領(lǐng)域，用于傳輸傳感器測量的物理量，如溫度、壓力、流量等。在數(shù)字控制系統(tǒng)中，需要將4-20mA信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以便進(jìn)行進(jìn)一步的處理和分析
4-20ma電流信號怎么測量
4-20mA電流信號是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的模擬信號，用于傳輸傳感器或變送器的測量值。4-20mA信號具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、易于測量等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)自動化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 一
4-20mA電流環(huán)路變送器的高精度惠斯通電橋放大器電路
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《4-20mA電流環(huán)路變送器的高精度惠斯通電橋放大器電路.pdf》資料免費(fèi)下載
發(fā)表于 09-02 11:44
?3次下載
工商網(wǎng)監(jiān)
評論