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會(huì)員注冊(cè)Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(附件中可下載工程文件)
電流轉(zhuǎn)電壓模塊實(shí)物圖：
【簡(jiǎn)要說明】
一、尺寸：全長(zhǎng)51mm寬23mm高18mm
二、主芯片：LM324運(yùn)算放大器
三、工作電壓：直流3V~30V
四、特點(diǎn)：
1、電路簡(jiǎn)單實(shí)用，接線簡(jiǎn)單。
2、一端與傳感器連接，另一端接電源和信號(hào)輸入即可（具體可參靠下圖描述）。
3、輸出信號(hào)直接連接AD轉(zhuǎn)換器。
4、可與帶AD功能的單片機(jī)連接。
5、電路小巧，方便固定安裝。
6、主要是實(shí)現(xiàn)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上的電流（0～10mA、4～20mA）轉(zhuǎn)換工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上的電壓（0～5V、1～5V）。
7、工作溫度-10°~70°。
8、RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
9、RS-485最大的通信距離約為1200m，最大傳輸速率為10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長(zhǎng)的距離，需要加485中繼器。RS-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。
【標(biāo)注說明圖】
根據(jù)同相放大電路的放大倍數(shù)
A=1+
0～10mA/0～5V電流/電壓
假設(shè)R1=200Ω,那么當(dāng)輸入0～10mA電流信號(hào)時(shí),R1兩端產(chǎn)生的壓降為0～2V,要使其產(chǎn)生0～5V的輸出電壓,那么確定其放大倍數(shù)為2.5,即A=2.5,如果R4=150K,R3=100K,滿足A=2.5,由于R2、R5參數(shù)的確定與電路沒有多大影響，理論上設(shè)計(jì)給定R2=100k, R5=10k。所以設(shè)計(jì)得到0～10mA/0～5V電流/電壓變換電路。如圖2.4
圖2.4 0～10mA/0～5V電流/電壓變換電路
測(cè)量當(dāng)輸入電流為0～10mA時(shí)，輸出電壓的值，如下表4.6所示：
表4.6 0～10mA/0～5V轉(zhuǎn)換電路測(cè)量數(shù)據(jù)
|
輸入電流（Ii）/mA |
0 |
1.0 |
2.5 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.5 |
10.0 |
|
輸出電壓（Uo）/V |
0 |
0.49 |
1.24 |
1.99 |
2.5 |
3.0 |
3.73 |
5.0 |
|
Uo(理論) |
0 |
0.5 |
1.25 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.75 |
5.0 |
根據(jù)表4.6作出0～10mA/0～5V電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的對(duì)應(yīng)曲線圖，如圖4.4所示。由曲線可以看出，該轉(zhuǎn)換電路具有良好的線性。
圖4.4 0～10mA/0～5V轉(zhuǎn)換電路對(duì)應(yīng)曲線
4～20mA/0～5V電流/電壓
同理，假設(shè)R1=200Ω,那么當(dāng)輸入4～20mA電流信號(hào)時(shí),R1兩端產(chǎn)生的壓降為0.8～4V,要使其產(chǎn)生1～5V的輸出電壓,那么確定其放大倍數(shù)為1.25,即A=1.25。同相放大電路的放大倍數(shù)，如果R4=25K,R3=100K,滿足A=1.25,由于R2、R5參數(shù)的確定與電路沒有多大影響，理論設(shè)計(jì)R2=100k,R5=10k。同樣設(shè)計(jì)得到4～20mA/1～5V電流/電壓變換電路。
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圖2.5 4～20mA/0～5V電流/電壓變換電路
- 4～20mA/1～5V轉(zhuǎn)換電路的調(diào)試
將撥動(dòng)開關(guān)撥到另一端，將R4=25k接入電路中；同樣調(diào)節(jié)調(diào)零電阻使得零輸入時(shí)，滿足零輸出。測(cè)量當(dāng)輸入為4～20mA時(shí)，輸出的電壓值，如表4.7所示：
表4.7 4～20mA/1～5V轉(zhuǎn)換電路測(cè)量數(shù)據(jù)
|
輸入電流（Ii）/mA |
4.0 |
5.0 |
10.0 |
15.0 |
20.0 |
|
輸出電壓（Uo）/V |
1.0 |
1.24 |
2.49 |
3.73 |
4.96 |
|
Uo(理論) |
1.0 |
1.25 |
2.5 |
3.75 |
5.0 |
由表4.7作出4～20mA/1～5V電流/電壓轉(zhuǎn)換電路的對(duì)應(yīng)曲線圖，如圖4.5所示。由曲線可以看出，該轉(zhuǎn)換電路具有良好的線性。
圖4.5 4～20mA/1～5V
轉(zhuǎn)換電路對(duì)應(yīng)曲線
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