基于DSP的4～20mA电流环的设计

针对4～20mA电流环的抗干扰特性，以及DSP的实时信号处理和强大的复杂算法处理能力、其丰富的片内外设及I／O口特性，文章提出了一种基于DSP的4～20mA电流环的设计方案，介绍了该电流环的基本组成、DSP的应用以及PID控制策略，并给出了一个基于DSP的4～20mA电流环的设计实例。

基于单片机的转速测量及输出4～20mA电流的系统设计

针对工业标准电流4～20 mA的产生,设计了一套将车轮转速转换成标准电流输出的控制系统。该系统采用24 V直流电源供电,经降压处理给单片机提供+5 V的工作电压,然后由单片机实现对车轮转速信号的采集、处理,数/模转换器MAX538则把处理后的数字量转换成电压,并借助电压/电流转换器AD694将电压转换成4～20 mA的电流供给后级设备。

多路隔离式4～20mA通道系数校正方法

气体传感器向信号处理系统传输的信号通常为4～20mA模拟电流信号。在系统处理器接收信号之前必须进行数模转换。为了解决在进行数模转换后,将数字信号重新还原成模拟信号的校正速度问题,介绍应用最小二乘法,将多通道系统模拟量与数字量之间的数学关系进行曲线拟合,从而校正模拟量与数字量之间的关系系数。将这个系数存入CPLD中,就可以随时调用,来还原任意模拟电流信号的电流值。方法已经运用到某气体监测系统中,被证实校正速度快、误差非常小。

基于4～20mA电流环的重介选煤工艺参数测控系统研究

针对重介选煤工艺控制系统,给出了一种重介质悬浮液密度、液位、旋流器入料压力的解耦控制方案,介绍了基于Freescale MC908GP32微处理器的控制系统设计,以及4～20 mA电流环在过程参数的检测和变送电路中的应用。工程实践表明,该系统抗干扰能力强,运行稳定,在重介控制系统中取得了很好的应用效果。

基于4~20 mA输出的温湿度传感器设计

基于工业现场温湿度信号的测量,为解决温湿度传感器测量信号远距离传输时受噪声干扰、线路阻抗等的影响,利用4~20 mA电流环的抗干扰特性,采用电流进行信号传输,使电路的传输性能大大提高。设计采用SHT15作为测温、测湿的敏感元件,利用C8051F410单片机的IDAC功能,将测得的温湿度数字量转化成模拟量。再经过适当调理转换电路,并通过软件程序设计改善测量信号的线性度,实现4~20 mA的电流输出。最后利用标准温湿度测量设备进行测试试验分析,验证温湿度传感器的4~20 mA电路可以实现高精度的温湿度测量。

基于PWM波的4-20mA转换电路的设计与分析

介绍了基于PWM波的4-20mA信号的转换原理,在此基础上设计了由光耦,N沟道场效应管和TL431稳压芯片等元件组成的信号转换电路,并对电路进行了理论分析,对电路创新点进行了详实说明。由电路仿真得到的数据和图像分析表明该设计方案提高了信号控制的精度和稳定性,该电路结构精巧成本廉价,可广泛适用于多种自动化仪表的信号处理中。

基于dsPIC的4～20mA两线制恒流源的设计

我国新一代运载火箭动力测发控系统等效器中,需采用数十路4～20mA电流源模拟配气台压力变送器信号,对设备输出精度、集成度、可靠性等指标提出较高要求;文章提出一种基于dsPIC数字信号控制器控制18路PWM输出、低通滤波实现D/A转换、最终实现了两线制4～20mA电流输出的方法,并对该设计的理论基础及软硬件实现进行分析;该方案具备技术先进、输出精度高、可靠性好、高度集成化、外围电路少、软件控制简捷等优点,由于具有上述优点,在技术上已经处于国内领先状态,现在经过在我国新一代运载火箭长征六号动力测发控系统等效器中得到了成功应用。

4～20mA电流输出回路抗射频干扰研究

针对工业控制领域常用的4～20mA电流输出回路所遭遇的射频干扰问题，经过试验测试，给出了提高4～20mA电流输出回路抗射频干扰的研究数据及解决方案，改进措施应用于分散控制系统，运行情况良好。

基于AD421的便携电流源设计

设计了一种负载能力自动可调的低功耗电流源.由单片机控制电流环芯片AD421产生4-20 mA电流输出,通过电流取样反馈实现精密电流监控与调整.分析了AD421供电电压和电流源负载能力之间的关系,通过单片机休眠、环路闭合状态检测与电源控制、环路负载检测与电源功率控制等方法降低功耗.经测试电流源精度高,能够自动调整负载能力,且整机功耗低.

基于PWM的电流输出数模转换电路

介绍了基于微控制器的PWM实现D/A转换的原理,在此基础上提出了以4～20 mA电流形式输出的数模转换电路的设计方案,并对转换电路的实现进行详细的理论分析。电路仿真及实际测试数据分析表明,提出的设计方案具有廉价、精度及分辨率高的特点,非常适合应用于自动化仪表中对D/A精度、分辨率、成本要求较高的开发过程。

低成本精密仪表电流源的设计

以数字化工业仪表的电流输出需求为背景,提出一种采用双通道低分辨率D/A转换器实现高精度电流源的方法。由微处理器控制8位D/A转换器TLC5628的两个通道分别进行粗调和微调实现高精度电压输出,再经过由运算放大器TLC27L2和三极管等构成的电压电流转换电路产生恒流输出。分析了因电阻阻值及基准源精度等原因引起的误差,提出了通过对测量范围上下限进行参数标定的方法,并对比了标定前后的电流误差,结果显示电流精度得到显著提高。所设计的电流源具有精度高、成本低、标定方便和实用性强的特点。

应用于航天器微振动信号检测的传感器

航天器结构上的微振动信号干扰已成为制约高精度航天器发展的瓶颈。随着我国航天技术的发展,对微振动信号的测试需求越来越迫切。因此,该文设计了一种微振动传感器,用于航天器微振动信号的检测。它集滤波电路、放大电路、V/I转换电路等设计于一体,动态响应特性好,具有零频响应。它是低功率模拟电流输出,具有优秀的长期稳压性。已被广泛应用在航天技术中,用来监测直升机和飞机健康状态,并且可用于测量各种稳态或低频的低"g"值的振动传感领域,最小分辨率可达0.25 mg。

储罐液位仿真系统物料流量模拟装置的设计

系统采用C8051F410片上系统为控制核心,采用直流稳压电源供电,通过电位器和单片机软件模拟进出料流量的大小.被模拟的流量以数字形式显示,并变送成4～20 mA信号传给储罐模拟电路,通过RS485接口上传给PC机,实现对物料流量进行仿真的效果.

基于STM32的便携式恒流源设计

该文设计了一种高精度4~20 m A恒流输出和检测系统。由STM32控制电流环数模转换芯片DAC161和模数采样芯片ADS1246来完成设计,电流输出采用单线隔离通讯方式,软件算法采用卡尔曼滤波技术来提高采集精度,充分利用STM32的DMA数据传输技术快速处理采集数据。此外通过电源控制、环路检测以及自动休眠等方法降低系统功耗。经测试,此便携式恒流源能够模拟恒流输出、电流输出和检测精度高,且系统功耗低。

基于AT89S52的电容式物位限位计

介绍了基于AT89S52的电容式物位限位计的基本组成与原理,给出了基本硬件框图与关键软件流程图。由于空间电容值随物料高度的不同而改变,利用波形发生电路将物料高度转化为相应的高频信号,便于单片机进行测量并有效地提高抗干扰能力。系统扩展了多种输出接口,以满足不同场合的需求。此限位计具有结构简单、功能丰富,实用性强,性能稳定,便于安装使用等特点,能工作在较恶劣的环境中并可实现远程监控。目前,已用于粮食、水泥、水位等监测系统中,并取得了良好的评价。

分段式液位测量仪多路数据传输方法

针对多层液位测量仪连线复杂、信号传输不稳定等问题，根据油田实际情况，开发了分段式液位测量仪。该测量仪包括测量变送和数据传输转换两部分，采用RS-485接口芯片SN65LBC184实现了两个单片机之间的远程串口通信，选用AD421芯片设计专用的D/A转换电路，将数字信号转换为相应的4-20 mA工业电流。现场应用结果表明：该测量仪生产成本低、抗干扰能力强，可以满足油罐各类液位的测量和数据传送的要求。

γ射线智能密度计电路设计

阐述了γ射线智能密度计的测量原理.设计了以C8051F005为核心的信号处理单元,并配有RS485通信接口4、~20 mA电流环输出、FM12864液晶显示器以及测量密度的显示.