3051變送器4～20mA電流輸出到接口的兩種處理方法

來源：西安華恒儀表制造有限公司 2026年03月03日 07:17

　　4～20mA電流輸出到接口的處理方法一直有很多人在網上提問，今天小編就此問題為大家整理了兩個方面的處理方法。3051變送器4～20mA的輸出范圍常用的有0～20mA及4～20mA兩種，電流變送器輸出非常小電流及非常大電流時，分別代表電流變送器所標定的非常小及非常大額定輸出值。

　　3051變送器接口尺寸指變送器測量部分與外部連接口的規格尺寸。包括接引壓管的接頭尺寸，電線穿入孔的尺寸以及排污、排氣螺釘的安裝尺寸。

　　下面以測量范圍為以0～100A的電流變送器為例進行敘述。對于輸出0～20mA的變送器0mA電流對應輸入0A值，輸出4～20mA的變送器4mA電流對應輸入0A值，兩類傳感器的20mA電流都對應100A值。

　　對于輸出0～20mA的3051變送器，在電路設計上我們只需選擇合適的降壓電阻，在A/D轉換器輸入接口直接將電阻上的0－5V或0－10V電壓轉換為數字信號即可，電路調試及數據處理都比較簡單。但劣勢是無法判別變送器的損壞,無法辨別變送器輸出開路和短路。

　　對于輸出4～20mA的3051變送器，電路調試及數據處理上都比較煩瑣。但這種變送器能夠在變送器線路不通時,短路時或損壞時通過能否檢測到正常范圍內的電流(正常時非常小值也有4mA)，來判斷電路是否出現故障，變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。

　　壓力傳感器MPX2100輸出信號經IC1、IC2（OP07）構成的差動放大器放大，再由IC3（OP07）構成的增益為1的差動放大器放大后，驅動9013，以4-20mA電流的形式向負載RL輸出壓力信號，負載為位于50m三線電話電纜末端的250歐電阻。調節RP2使輸出電流在無壓力時為4mA；調節RP1使滿壓力100kPa時，輸出電流為20mA。此電路可在機械加工、液面探測及流量控制等工業應用。

　　由于4～20mA電容式變送器輸出4mA時，在取樣電阻上的電壓不等于0，直接經模擬數字轉換電路轉換后的數字量也不為0，單片機無法直接利用，通過公式計算過于復雜。因此一般的處理方法是通過硬件電路將4mA在取樣電阻上產生的電壓降消除，再進行A/D轉換。這類硬件電路RCV420,是一種精密的I/V轉換電路,還有應用LM258自搭的I/V轉換電路,這個電路由兩線制電流變送器產生的4～20mA電流與24V以及取樣電阻形成電流回路，從而在取樣電阻上產生一個1-5V壓降，并將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電阻分壓電路用來在集成電路LM258的2腳產生一個固定的電壓值，用于抵消在取樣電阻上4mA電流產生的壓降。

　　所以當兩線制電流變送器為非常小值4mA時，LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其相連接的電阻構成可調整電壓放大電路，將兩線制電流在取樣電阻上的電壓值進行放大并通過LM258的1腳輸出至模擬/數字轉換電路，供單片機CPU讀入，通過數據處理方法將兩線制電流變送器的4-20mA電流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式顯示出來

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