LM324运放4~20MA转1~5V电流转电压电路图PCB与详细解说资料下载

ID:284341 · 发表于 2018-2-23 23:38

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)

电流转电压模块实物图：

【简要说明】

一、尺寸：全长51mm宽23mm高18mm

二、主芯片：LM324运算放大器

三、工作电压：直流3V~30V

四、特点：

1、电路简单实用，接线简单。

2、一端与传感器连接，另一端接电源和信号输入即可（具体可参靠下图描述）。

3、输出信号直接连接AD转换器。

4、可与带AD功能的单片机连接。

5、电路小巧，方便固定安装。

6、主要是实现工业标准上的电流（0～10mA、4～20mA）转换工业标准上的电压（0～5V、1～5V）。

7、工作温度-10°~70°。

8、RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

9、RS-485最大的通信距离约为1200m，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

【标注说明图】

根据同相放大电路的放大倍数

A=1+

0～10mA/0～5V电流/电压

假设R1=200Ω,那么当输入0～10mA电流信号时,R1两端产生的压降为0～2V,要使其产生0～5V的输出电压,那么确定其放大倍数为2.5,即A=2.5,如果R4=150K,R3=100K,满足A=2.5,由于R2、R5参数的确定与电路没有多大影响，理论上设计给定R2=100k, R5=10k。所以设计得到0～10mA/0～5V电流/电压变换电路。如图2.4

图2.4 0～10mA/0～5V电流/电压变换电路

测量当输入电流为0～10mA时，输出电压的值，如下表4.6所示：

表4.6 0～10mA/0～5V转换电路测量数据

输入电流（Ii）/mA	1.0	2.5	4.0	5.0	6.0	7.5	10.0
输出电压（Uo）/V	0.49	1.24	1.99	2.5	3.0	3.73	5.0
Uo(理论)	0.5	1.25	2.0	2.5	3.0	3.75	5.0

根据表4.6作出0～10mA/0～5V电流/电压转换电路的对应曲线图，如图4.4所示。由曲线可以看出，该转换电路具有良好的线性。

图4.4 0～10mA/0～5V转换电路对应曲线

4～20mA/0～5V电流/电压

同理，假设R1=200Ω,那么当输入4～20mA电流信号时,R1两端产生的压降为0.8～4V,要使其产生1～5V的输出电压,那么确定其放大倍数为1.25,即A=1.25。同相放大电路的放大倍数，如果R4=25K,R3=100K,满足A=1.25,由于R2、R5参数的确定与电路没有多大影响，理论设计R2=100k,R5=10k。同样设计得到4～20mA/1～5V电流/电压变换电路。

产品淘宝有售

图2.5 4～20mA/0～5V电流/电压变换电路

4～20mA/1～5V转换电路的调试

将拨动开关拨到另一端，将R4=25k接入电路中；同样调节调零电阻使得零输入时，满足零输出。测量当输入为4～20mA时，输出的电压值，如表4.7所示：

表4.7 4～20mA/1～5V转换电路测量数据

输入电流（Ii）/mA	4.0	5.0	10.0	15.0	20.0
输出电压（Uo）/V	1.0	1.24	2.49	3.73	4.96
Uo(理论)	1.0	1.25	2.5	3.75	5.0

由表4.7作出4～20mA/1～5V电流/电压转换电路的对应曲线图，如图4.5所示。由曲线可以看出，该转换电路具有良好的线性。

图4.5 4～20mA/1～5V

转换电路对应曲线

【原理图】

全部资料51hei下载地址：

ID:286524 · 发表于 2018-3-4 08:04

这个电路不用隔离吗

ID:312760 · 发表于 2018-4-27 18:57

不知道有没有精度更高的

ID:98880 · 发表于 2018-7-4 10:04

谢谢你提供这种有实例的计算。我正在设计一个电路，你这个可以参考。谢谢了。如果采样电阻改为0.1欧，单片机为3.3V的STM的话，你这个可以放大10倍吗？稳定吗？

ID:47652 · 发表于 2018-8-22 20:30

谢谢分享，不错！

ID:314119 · 发表于 2018-8-29 10:58

谢谢分享！

ID:229939 · 发表于 2018-8-30 21:38

谢谢分享！

ID:186637 · 发表于 2018-10-16 16:15

谢谢分享！学习学习！

ID:475023 · 发表于 2019-2-5 20:26

用来借鉴一下，辛苦您了

ID:265557 · 发表于 2019-2-14 11:36

感谢分享。

ID:473292 · 发表于 2019-2-15 08:38

谢谢，学习到了

ID:149799 · 发表于 2019-2-23 09:44

谢谢分享，电路设计的较好，计算的较含糊，也许是我理解不够。

ID:436839 · 发表于 2019-4-13 14:25

您好，请问我按照您的电路图搭建了实物，4-20ma转0-5V，但是测量时发现输出电压一直是10V不知道为什么

ID:345562 · 发表于 2019-4-23 09:11

说得好清楚，看明白那，平台因你而精采，学习那。

ID:521429 · 发表于 2019-4-25 15:34

电容作用是什么，取多大

ID:607464 · 发表于 2019-9-4 15:48

4-20ma的转换电路有没有，电流转电压0-3.3

ID:56665 · 发表于 2019-9-4 17:12

R2参数对电路影响很大，怎么说没影响呢，改变R2的值，电压就不是0-5V了。

ID:607952 · 发表于 2019-9-5 15:14

学习到了，感谢分享

ID:105474 · 发表于 2019-11-18 15:09

不错了，谢谢了，感些分享，很有参考价值。

ID:644802 · 发表于 2019-11-19 09:12

宇宙之星发表于 2019-9-4 15:48
4-20ma的转换电路有没有，电流转电压0-3.3

你做出来了吗

ID:81102 · 发表于 2020-7-13 16:22

这电路也干拿出来晒工控上面用直接废掉

ID:663105 · 发表于 2021-4-5 16:15

这个电路非常有用，谢谢楼主

ID:844073 · 发表于 2021-5-28 12:42

这个电路非常有用，谢谢楼主

ID:188544 · 发表于 2021-8-6 09:46

这电路也拿出来晒工控上面用直接废掉

ID:97023 · 发表于 2021-8-9 21:48

cz1799974889 发表于 2019-4-25 15:34
电容作用是什么，取多大

应该是滤除干扰的

ID:805324 · 发表于 2021-8-14 10:54

LM324 的offset 电流都有3-7ma，不准吧

ID:1095925 · 发表于 2024-1-3 21:36

看到什么学习什么

ID:468878 · 发表于 2024-4-8 14:29

xhc890704 发表于 2020-7-13 16:22
这电路也干拿出来晒工控上面用直接废掉

工控上面一般用什么样的电路？从来没用过电流型的传感器。

ID:468878 · 发表于 2024-4-8 14:50

m182892 发表于 2019-9-4 17:12
R2参数对电路影响很大，怎么说没影响呢，改变R2的值，电压就不是0-5V了。

从运放理想电路来说，R2的确是没什么影响。LM324输入阻抗应该有那么几百M，所以比理想差点，但也不至于影响那么大。不过324这种运放估计零漂都有点受不了。还是差动放大可靠点。

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册