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LM324運放4~20MA轉1~5V電流轉電壓電路圖PCB與詳細解說資料下載

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Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下:(51hei附件中可下載工程文件)


電流轉電壓模塊實物圖:
【簡要說明】
一、尺寸:全長51mm寬23mm高18mm
二、主芯片:LM324運算放大器
三、工作電壓:直流3V~30V
四、特點:
1、電路簡單實用,接線簡單。
2、一端與傳感器連接,另一端接電源和信號輸入即可(具體可參靠下圖描述)。
3、輸出信號直接連接AD轉換器。
4、可與帶AD功能的單片機連接。
5、電路小巧,方便固定安裝。
6、主要是實現工業標準上的電流(0~10mA、4~20mA)轉換工業標準上的電壓(0~5V、1~5V)。
7、工作溫度-10°~70°。
8、RS-485的數據最高傳輸速率為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,才可以達到最大的通信距離,如果需傳輸更長的距離,需要加485中繼器。RS-485總線一般最大支持32個節點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節點,最大的可以支持到400個節點。
【標注說明圖】
根據同相放大電路的放大倍數
A=1+
       0~10mA/0~5V電流/電壓                           
假設R1=200Ω,那么當輸入0~10mA電流信號時,R1兩端產生的壓降為0~2V,要使其產生0~5V的輸出電壓,那么確定其放大倍數為2.5,即A=2.5,如果R4=150K,R3=100K,滿足A=2.5,由于R2、R5參數的確定與電路沒有多大影響,理論上設計給定R2=100k, R5=10k。所以設計得到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
測量當輸入電流為0~10mA時,輸出電壓的值,如下表4.6所示:
表4.6  0~10mA/0~5V轉換電路測量數據
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
根據表4.6作出0~10mA/0~5V電流/電壓轉換電路的對應曲線圖,如圖4.4所示。由曲線可以看出,該轉換電路具有良好的線性。
圖4.4  0~10mA/0~5V轉換電路對應曲線
      4~20mA/0~5V電流/電壓
    同理,假設R1=200Ω,那么當輸入4~20mA電流信號時,R1兩端產生的壓降為0.8~4V,要使其產生1~5V的輸出電壓,那么確定其放大倍數為1.25,即A=1.25。同相放大電路的放大倍數,如果R4=25K,R3=100K,滿足A=1.25,由于R2、R5參數的確定與電路沒有多大影響,理論設計R2=100k,R5=10k。同樣設計得到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轉換電路的調試
將撥動開關撥到另一端,將R4=25k接入電路中;同樣調節調零電阻使得零輸入時,滿足零輸出。測量當輸入為4~20mA時,輸出的電壓值,如表4.7所示:
                 表4.7  4~20mA/1~5V轉換電路測量數據
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/電壓轉換電路的對應曲線圖,如圖4.5所示。由曲線可以看出,該轉換電路具有良好的線性。
圖4.5  4~20mA/1~5V
轉換電路對應曲線

原理圖

全部資料51hei下載地址:

4~20MA轉1~5V電流轉電壓模塊DXP資料.rar

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電流轉電壓模塊產品設計使用手冊.doc

2.12 MB, 下載次數: 164, 下載積分: 黑幣 -5

相關資料.rar

994.78 KB, 下載次數: 189, 下載積分: 黑幣 -5

電流轉電壓模塊原理圖.doc

863 KB, 下載次數: 189, 下載積分: 黑幣 -5

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沙發
ID:286524 發表于 2018-3-4 08:04 | 只看該作者
這個電路不用隔離嗎
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板凳
ID:312760 發表于 2018-4-27 18:57 | 只看該作者
不知道有沒有精度更高的
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地板
ID:98880 發表于 2018-7-4 10:04 | 只看該作者
謝謝你提供這種有實例的計算。我正在設計一個電路,你這個可以參考。謝謝了。如果采樣電阻改為0.1歐,單片機為3.3V的STM的話,你這個可以放大10倍嗎?穩定嗎?
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5#
ID:47652 發表于 2018-8-22 20:30 | 只看該作者
謝謝分享,不錯!
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6#
ID:314119 發表于 2018-8-29 10:58 | 只看該作者
謝謝分享!
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7#
ID:229939 發表于 2018-8-30 21:38 | 只看該作者

謝謝分享!
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8#
ID:186637 發表于 2018-10-16 16:15 | 只看該作者
謝謝分享!學習學習!
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9#
ID:475023 發表于 2019-2-5 20:26 | 只看該作者
用來借鑒一下,辛苦您了
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10#
ID:265557 發表于 2019-2-14 11:36 | 只看該作者
感謝分享。
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11#
ID:473292 發表于 2019-2-15 08:38 | 只看該作者
謝謝,學習到了
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12#
ID:149799 發表于 2019-2-23 09:44 | 只看該作者
謝謝分享,電路設計的較好,計算的較含糊,也許是我理解不夠。
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13#
ID:436839 發表于 2019-4-13 14:25 | 只看該作者
您好,請問我按照您的電路圖搭建了實物,4-20ma轉0-5V,但是測量時發現輸出電壓一直是10V不知道為什么
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14#
ID:345562 發表于 2019-4-23 09:11 | 只看該作者
說得好清楚,看明白那,平臺因你而精采,學習那。
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15#
ID:521429 發表于 2019-4-25 15:34 | 只看該作者
電容作用是什么,取多大
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16#
ID:607464 發表于 2019-9-4 15:48 | 只看該作者
4-20ma的轉換電路有沒有,電流轉電壓0-3.3
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17#
ID:56665 發表于 2019-9-4 17:12 | 只看該作者
R2參數對電路影響很大,怎么說沒影響呢,改變R2的值,電壓就不是0-5V了。
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18#
ID:607952 發表于 2019-9-5 15:14 | 只看該作者
學習到了,感謝分享
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19#
ID:105474 發表于 2019-11-18 15:09 | 只看該作者
不錯了,謝謝了,感些分享,很有參考價值。
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20#
ID:644802 發表于 2019-11-19 09:12 | 只看該作者
宇宙之星 發表于 2019-9-4 15:48
4-20ma的轉換電路有沒有,電流轉電壓0-3.3

你做出來了嗎
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21#
ID:81102 發表于 2020-7-13 16:22 | 只看該作者
這電路也干拿出來曬  工控上面用直接廢掉  
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22#
ID:663105 發表于 2021-4-5 16:15 | 只看該作者
這個電路非常有用,謝謝樓主
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23#
ID:844073 發表于 2021-5-28 12:42 | 只看該作者
這個電路非常有用,謝謝樓主
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24#
ID:188544 發表于 2021-8-6 09:46 | 只看該作者

這電路也拿出來曬  工控上面用直接廢掉
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25#
ID:97023 發表于 2021-8-9 21:48 | 只看該作者
cz1799974889 發表于 2019-4-25 15:34
電容作用是什么,取多大

應該是濾除干擾的
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26#
ID:805324 發表于 2021-8-14 10:54 | 只看該作者
LM324 的offset 電流都有3-7ma,不準吧
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27#
ID:1095925 發表于 2024-1-3 21:36 | 只看該作者
看到什么學習什么
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28#
ID:468878 發表于 2024-4-8 14:29 | 只看該作者
xhc890704 發表于 2020-7-13 16:22
這電路也干拿出來曬  工控上面用直接廢掉

工控上面一般用什么樣的電路?從來沒用過電流型的傳感器。
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29#
ID:468878 發表于 2024-4-8 14:50 | 只看該作者
m182892 發表于 2019-9-4 17:12
R2參數對電路影響很大,怎么說沒影響呢,改變R2的值,電壓就不是0-5V了。

從運放理想電路來說,R2的確是沒什么影響。LM324輸入阻抗應該有那么幾百M,所以比理想差點,但也不至于影響那么大。不過324這種運放估計零漂都有點受不了。還是差動放大可靠點。
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