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怎樣多路精確采集4-20mA電流信號？？ |
| 作者：笨蛋不笨 欄目：測控之家 |
最近公司有個項(xiàng)目，采集多路4-20MA的直流信號，用于工業(yè)數(shù)據(jù)采集，要求是要精確，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)，不知道各位都有什么意見，小弟想了很多方法，最后也沒主意了，不知道串入個精密電阻，采電阻電壓的方法行嗎？ |
| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： shiaf 于 2005/1/27 9:09:00 發(fā)布：
當(dāng)然是用精密電阻先把電流轉(zhuǎn)換成電壓。 樓主要求的精度是多少？我有一個單芯片解決的方案。 |
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/1/27 9:16:00 發(fā)布：
re:我的意思是直接用A/D轉(zhuǎn)精密電阻上的電壓嗎 是直接用a/d轉(zhuǎn)精密電阻上的電壓，還是需要一些模擬電路處理后再進(jìn)入a/d呢，因?yàn)槲覀児疽郧暗漠a(chǎn)品都是經(jīng)過一系列放大后才進(jìn)入a/d的，有這些必要嗎？ |
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： hzdog 于 2005/1/27 9:32:00 發(fā)布：
不需放大處理直接進(jìn)ad |
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| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/1/27 12:38:00 發(fā)布：
這要看電流信號源內(nèi)阻多大 如果信號源內(nèi)阻很大,采用分壓是可以的. 否則還是放大為好 |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/1/27 15:16:00 發(fā)布：
2%以內(nèi)可以嗎 |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： shiaf 于 2005/1/27 15:27:00 發(fā)布：
呵呵！才 2% ，我們一般是 0.2% 。 |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/1/27 15:56:00 發(fā)布：
可不可以把你的解決方案發(fā)給我leonner@126.com,多謝了 |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： shiaf 于 2005/1/27 16:44:00 發(fā)布：
方案還沒有用文字組織，所以沒法發(fā)給你。 這個方案是用 CYPRESS 的 PSoC CY8C27443A 做的，最多可測量 8 路 模擬量。 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： ic921 于 2005/1/27 18:28:00 發(fā)布：
差分吧 問題的關(guān)鍵是解決信號的共地問題。 --- I/V轉(zhuǎn)換不能避免，所以轉(zhuǎn)換電阻是少不了的； --- 各路信號間用高阻值電阻接到測量地。 這是我的意見，其它處理自便。 |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： a12345678 于 2005/1/27 18:46:00 發(fā)布：
低精度測量：8電阻+模擬開關(guān)+AD即可 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： 孫靖 于 2005/1/28 0:42:00 發(fā)布：
我來說兩句, 我覺得首先要用精密電阻轉(zhuǎn)換成電壓后,再用運(yùn)放放大一下信號,然后再進(jìn)A/D才更恰當(dāng)點(diǎn),要不然從信號線上傳來的干擾信號很容易進(jìn)A/D,影響最終的轉(zhuǎn)換精度. |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/1/28 19:42:00 發(fā)布：
切不可先用電阻把信號轉(zhuǎn)換為電壓 4-20MA的信號,串聯(lián)一個電阻后,還是4-20MA的信號嗎?恐怕因電阻增大而打折了吧? 除非取樣電阻阻值小到與信號源內(nèi)阻相比可以忽略. 但這樣一來它的壓降還能大到讓AD轉(zhuǎn)換電路正常工作嗎? 還是先經(jīng)放大為好 |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： ic921 于 2005/1/29 2:03:00 發(fā)布：
TO：droum 4-20MA的信號,串聯(lián)一個電阻后,還是4-20MA的信號嗎? >>電阻的兩端是電壓信號。如R=250Ω，VR=1～5V |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/1/30 23:37:00 發(fā)布：
若信號源是恒流源你這樣算沒錯,但若信號源內(nèi)阻只有50Ω呢? 串了個250Ω的電阻后電流豈不就只有原來的6分之1了嗎? |
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/1/31 8:16:00 發(fā)布：
可以給我傳一份嗎？leonner@126.com |
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| 17樓： | >>參與討論 |
| 作者： 西安周公 于 2005/1/31 9:56:00 發(fā)布：
4-20MA電流信號信號源必定是恒流源 |
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/1/31 14:07:00 發(fā)布：
贊同droum droum說的有道理，不能盲目去采集串入的電阻的電壓，要視信號源的情況而論 |
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| 19樓： | >>參與討論 |
| 作者： xjg1111 于 2005/1/31 21:18:00 發(fā)布：
ｒｅ 4～20ｍＡ的信號本來抗干抗能力就挺強(qiáng)的，你要采集這個信號必然轉(zhuǎn)成電壓，當(dāng)然串聯(lián)電阻是最方便的，一般應(yīng)用的話，直接串電阻然后進(jìn)行ＡＤ，ＰＣＢ時注意一下，要將串的電阻放得ＡＤ輸主的最近端，地線要粗。 多路的話，可以加入模擬開關(guān)，但布局還是要考慮一下。 |
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| 20樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/2/1 7:54:00 發(fā)布：
A/D前要不要加放大電路，精度可以得到保證嗎？ |
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| 21樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/1 10:11:00 發(fā)布：
即使信號是恒流源,用電阻采樣也還有種種毛病 一.對信號的利用效率太低,速度低,噪聲大 上圖是一臺沖擊耐壓測試儀器的輸入部分,電壓波形為0~10000V雷擊波,波形為1.2μs上升沿\50μs半寬.使用電阻串聯(lián)分壓(100MΩ+30KΩ),在30KΩ電阻上取樣后,使用3140高輸入阻抗運(yùn)放跟隨.但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)運(yùn)放無法跟隨,運(yùn)放輸出端信號 幅 值很低,而且呈衰減震蕩狀. 究其原因,是100MΩ流入的電流絕大多數(shù)被30k電阻浪費(fèi),對芯片的幾十p結(jié)電容充電太慢,而且要充到3v,時間太久. 改為下圖后問題得到解決.原因在于: 1.芯片輸入端電位只需抬高幾毫伏而不是3v, 2.100MΩ流入的電流絕大多數(shù)用于輸入. 因此下圖比上圖速度快幾百倍 二.漂移太大 把10000v分壓成3v,如果放大器有3mv的漂移,那就產(chǎn)生了0.1%的誤差. 如果不分壓,象下圖那樣,那么3mv的漂移產(chǎn)生的誤差只有0.00003%. 如此小的誤差,甚至不用差分對都行.即使有30mv甚至300mv漂移,誤差也只有0.0003%到0.003%
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| 22樓： | >>參與討論 |
| 作者： 蘭天白云 于 2005/2/1 15:34:00 發(fā)布：
每一路用電阻，AD轉(zhuǎn)換，最后用多機(jī)方法傳給主機(jī) 每一路用電阻，AD轉(zhuǎn)換，最后用多機(jī)方法傳給主機(jī)。每一路的電源都獨(dú)立。 這樣做很好但價錢很高。 |
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| 23樓： | >>參與討論 |
| 作者： xjg1111 于 2005/2/1 19:02:00 發(fā)布：
re 沒有問題的，提高電阻值也能提高電壓， 如果用運(yùn)放跟隨一下，進(jìn)行一下阻抗匹配效果應(yīng)該會更好，因?yàn)椋粒亩嗌贂⑷胍稽c(diǎn)電流。如果像ＡＤ本身就８位，10位，精度不高的話，就沒有必要了。 |
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| 24樓： | >>參與討論 |
| 作者： ic921 于 2005/2/2 1:09:00 發(fā)布：
怎么有這么大的誤會？ ____________________________________ droum 發(fā)表于 2005-2-1 10:11 電測儀表 ←返回版面 即使信號是恒流源,用電阻采樣也還有種種毛病 一.對信號的利用效率太低,速度低,噪聲大 上圖是一臺沖擊耐壓測試儀器的輸入部分,電壓波形為0~10000V雷擊波,波形為1.2μs上升沿\50μs半寬.使用電阻串聯(lián)分壓(100MΩ+30KΩ),在30KΩ電阻上取樣后,使用3140高輸入阻抗運(yùn)放跟隨.但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)運(yùn)放無法跟隨,運(yùn)放輸出端信號 幅 值很低,而且呈衰減震蕩狀. 究其原因,是100MΩ流入的電流絕大多數(shù)被30k電阻浪費(fèi),對芯片的幾十p結(jié)電容充電太慢,而且要充到3v,時間太久. 改為下圖后問題得到解決.原因在于: 1.芯片輸入端電位只需抬高幾毫伏而不是3v, 2.100MΩ流入的電流絕大多數(shù)用于輸入. 因此下圖比上圖速度快幾百倍 二.漂移太大 把10000v分壓成3v,如果放大器有3mv的漂移,那就產(chǎn)生了0.1%的誤差. 如果不分壓,象下圖那樣,那么3mv的漂移產(chǎn)生的誤差只有0.00003%. 如此小的誤差,甚至不用差分對都行.即使有30mv甚至300mv漂移,誤差也只有0.0003%到0.003% >>原圖見后 已經(jīng)脫離主題。 不要拿萬伏電壓和4～20mA電流放到一起比較，何況電壓信號和電流信號不是一回事。所述的4～20mA是標(biāo)準(zhǔn)的受控恒流源信號，如果有多路信號要輪流采樣，問題的關(guān)鍵在于解決共地點(diǎn)的問題，不是電阻droum所說的效率問題。一般地說，信號所面臨的問題是精度保護(hù)的問題，不是所謂的效率問題。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ droum 發(fā)表于 2005-1-30 23:37 電測儀表 ←返回版面 若信號源是恒流源你這樣算沒錯,但若信號源內(nèi)阻只有50Ω呢? 串了個250Ω的電阻后電流豈不就只有原來的6分之1了嗎? >> 4～20mA是不受負(fù)載電阻影響的信號，串了個250Ω的電阻后電流是不會精度許可范圍內(nèi)改變的，如果改變了它就不是電流信號(受控恒流源信號)。理由如前所述，受控恒流源信號。 >>“信號源內(nèi)阻只有50Ω ”理解錯誤。它不但不是“信號源內(nèi)阻只有50Ω ”，而且可以理解為∞。 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 笨蛋不笨 發(fā)表于 2005-1-31 14:07 電測儀表 ←返回版面 贊同droum droum說的有道理，不能盲目去采集串入的電阻的電壓，要視信號源的情況而論 >>因?yàn)閐roum的錯誤，你跟著錯，不應(yīng)該。 * - 本貼最后修改時間：2005-2-2 1:16:18 修改者：ic921
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| 25樓： | >>參與討論 | ||||||||||||||||||
| 作者： ic921 于 2005/2/2 1:24:00 發(fā)布：
請看下面的帖子 //www.21icbbs.com/club/bbs/ShowAnnounce.asp?v=&ID=1115469
 圖76 為低功耗儀表放大器設(shè)置緩沖輸出級
 圖77 4-20MA接收器 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ //www.21icbbs.com/club/bbs/ShowAnnounce.asp?v=&ID=1115464 A PRECISION Voltage-to-Current Converter C 精密電壓/電流轉(zhuǎn)換電路 [434]
[譯注] STANDARD 1% METAL film RESISTOR 指R1  圖74 采用5V供電的精密電壓/電流轉(zhuǎn)換電路 A Current Sensor Interface D 電流檢測接口 [435]
 圖75 電流檢測接口 [436]
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| 26樓： | >>參與討論 |
| 作者： ic921 于 2005/2/2 1:30:00 發(fā)布：
注意“圖77 4-20MA接收器 ” 線路阻抗也不會影響采樣電阻(24.9Ω)的工作。圖75的RS情況類似。 同時注意“圖74 采用5V供電的精密電壓/電流轉(zhuǎn)換電路”：負(fù)載電阻“LOAD”在一定范圍內(nèi)變化，不會影響通過它的電流。 |
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| 27樓： | >>參與討論 |
| 作者： ic921 于 2005/2/2 1:35:00 發(fā)布：
個人認(rèn)為，droum所以產(chǎn)生誤會，原因是 沒有正確區(qū)別為電流信號源的阻抗和電壓信號源的阻抗，其實(shí)它們是不同類型的阻抗。 |
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| 28樓： | >>參與討論 |
| 作者： dlwlmlj 于 2005/2/2 17:28:00 發(fā)布：
4-20MA電流信號 不是恒流用它干什么 信號線要是長點(diǎn)就不能用了! 恒流抗干抗能力強(qiáng)! |
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| 29樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/2 23:13:00 發(fā)布：
我的"切不可"的說法不對,應(yīng)改為"有時不可"或"一般不宜" 如果對速度和效率要求不高,讓4~20mA的電流信號在250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓有時是可行的,因此我說"切不可"是說錯了. 但是,"4~20mA的直流信號"就一定是恒流源信號嗎?也許是的,也許正規(guī)教科書上是這么定義的,是我孤陋寡聞.但是,來論壇提問題的人是否有人和我一樣不知道這個標(biāo)準(zhǔn)定義呢?我想還是有這個可能性的,因?yàn)?quot;4~20mA的直流信號"單從字面上看,不排除有小內(nèi)阻的可能.因此我提醒必須看信號源內(nèi)阻大小而定,還是有益的. 其次,就算是恒流源信號,其電壓范圍也可能是有限的,也許是上一級的恒流輸出,但上一級就一定能保證可達(dá)到5v輸出嗎? 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,則可放寬對上一級的要求,哪怕上一級的電源只有3v 第3,速度有時也是要考慮的.樓主的問題牽涉到多路切換,速度就更重要.全靠高阻抗的信號源,即使全部電流都用來對AD轉(zhuǎn)換器的輸入結(jié)電容充電到5v,尚且可能已經(jīng)來不及,更何況還有個250Ω電阻將充電電流分去99%以上,充電時間還要進(jìn)一步延長100倍以上. 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,那就是以全部電流對放大器的輸入結(jié)電容充電到1mv,速度會比電阻轉(zhuǎn)換法提高500000倍以上(假設(shè)放大器的輸入結(jié)電容與AD轉(zhuǎn)換器的輸入結(jié)電容大致相等) 第4,效率有時也是要考慮的.樓主的問題牽涉到抗干擾和高精度.恒流源的抗干擾能力是很強(qiáng)的,但如果先經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號,豈不是就意味著先把一個抗干擾能力強(qiáng)的信號變成一個抗干擾能力弱的信號? ic921提供的圖77,放大器AD627的輸入失調(diào)電壓無疑要疊加到信號中去,并和信號一起放大5倍,這自然會影響精度.其代價可能就是:12位的AD只獲得8位AD的效果 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,雖然輸入失調(diào)電壓也要疊加到信號中去,但不僅不會放大5倍而且反而會減小,對精度的影響自然要少得多. 至于我提供的圖,是我在剛注冊不久還能貼圖的時期發(fā)的,由于現(xiàn)在在達(dá)到700分積分前還不能貼圖,所以只好在已貼的舊圖中找1附相近似的圖.圖中雖是處理電壓信號,但此電壓信號經(jīng)100M電阻后自然毫無疑義地成了電流信號.此電流信號在給放大器之前是否先經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號,其效果有天壤之別,精度速度都差幾千倍.樓主的問題和這個問題沒有本質(zhì)區(qū)別,只是是否在乎這成千上萬倍的速度和誤差而已. |
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| 30樓： | >>參與討論 |
| 作者： liuyi_1981 于 2005/2/3 8:01:00 發(fā)布：
覺得還是要考慮一下電流源的內(nèi)阻問題 |
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| 31樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/2/3 8:10:00 發(fā)布：
4-20MA恒流源說明 4-20MA經(jīng)常用于工業(yè)儀表中，我們公司要做的這個項(xiàng)目其實(shí)也是工業(yè)儀表，比如工業(yè)設(shè)備中的溫度變送器和壓力變送器都是用的是4-20MA的電流信號進(jìn)行傳輸，抗干擾能力自然不用說，精度也可以得到保證，這些工業(yè)儀表其內(nèi)阻基本可以看作無窮大，在外部阻抗在一定范圍內(nèi)變化時，輸出的電流信號不會因?yàn)橥獠孔杩沟淖兓兓圆欧Q之為恒流源。目前問題的關(guān)鍵是沒有一種好的方法能夠在可靠、精確的基礎(chǔ)上采集八路4-20MA信號，以前公司是通過運(yùn)放后進(jìn)ad進(jìn)行處理的，現(xiàn)在要采集八路，如果按照以前的做法要保證精度整套電路成本會提高不少，想要創(chuàng)新就要摒棄以前的設(shè)計，重新考慮采集方案，因此小弟在此擺脫大家給出出主意！ |
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| 32樓： | >>參與討論 |
| 作者： xieyuanbin 于 2005/2/3 8:20:00 發(fā)布：
這樣測量是可靠的。 4-20MA恒流輸出本身的意思就是叫你用電阻去采樣，用運(yùn)放實(shí)在是多此一舉。你使用250Ω的精密電阻（其實(shí)只要1%的精度就可以了），250Ω的阻抗的相對幾M的雜波干擾源就象短路一樣。你如果擔(dān)心精度問題，我建議你從AD轉(zhuǎn)換器的參考電壓上去動腦子，參考電壓對AD的精度影響要比250Ω電阻產(chǎn)生的影響大得多。 |
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| 33樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/2/3 8:37:00 發(fā)布：
我有個方案不知道行不行 用八個精密電阻去分別采集這八路電流信號，再通過一個八路的模擬開關(guān)進(jìn)入AD進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在我的印象中好像CMOS模擬開關(guān)還不能用于切換電流信號只能用于切換電壓信號，droum以前用郵件給我發(fā)了一個電路圖，有一個模擬開關(guān)用于切換這八路電流，這同樣是不可以的，這之中電阻的精度 AD的基準(zhǔn)的精度和轉(zhuǎn)換位數(shù)，以及切換等待時間的選擇影響測量精度。不知道這樣做可不可以，精度能達(dá)到多少？ |
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| 34樓： | >>參與討論 |
| 作者： shiaf 于 2005/2/3 9:16:00 發(fā)布：
我們有最便宜的方案,精度也完全能滿足你的要求。 如果此產(chǎn)品有足夠量的話，我們可以免費(fèi)為你開發(fā)。 請聯(lián)系 MSN：shiaf@tom.com |
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| 35樓： | >>參與討論 |
| 作者： zengguangjun 于 2005/2/3 10:23:00 發(fā)布：
采用虛地運(yùn)放轉(zhuǎn)換，還可去掉偏置4MA |
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| 36樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/3 10:30:00 發(fā)布：
我的"切不可"的說法不對,應(yīng)改為"有時不可"或"一般不宜" 如果對速度和效率要求不高,讓4~20mA的電流信號在250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓有時是可行的,因此我說"切不可"是說錯了. 但是,"4~20mA的直流信號"就一定是恒流源信號嗎?也許是的,也許正規(guī)教科書上是這么定義的,是我孤陋寡聞.但是,來論壇提問題的人是否有人和我一樣不知道這個標(biāo)準(zhǔn)定義呢?我想還是有這個可能性的,因?yàn)?quot;4~20mA的直流信號"單從字面上看,不排除有小內(nèi)阻的可能.因此我提醒必須看信號源內(nèi)阻大小而定,還是有益的. 其次,就算是恒流源信號,其電壓范圍也可能是有限的,也許是上一級的恒流輸出,但上一級就一定能保證可達(dá)到5v輸出嗎? 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,則可放寬對上一級的要求,哪怕上一級的電源只有3v 第3,速度有時也是要考慮的.樓主的問題牽涉到多路切換,速度就更重要.全靠高阻抗的信號源,即使全部電流都用來對AD轉(zhuǎn)換器的輸入結(jié)電容充電到5v,尚且可能已經(jīng)來不及,更何況還有個250Ω電阻將充電電流分去99%以上,充電時間還要進(jìn)一步延長100倍以上. 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,那就是以全部電流對放大器的輸入結(jié)電容充電到1mv,速度會比電阻轉(zhuǎn)換法提高500000倍以上(假設(shè)放大器的輸入結(jié)電容與AD轉(zhuǎn)換器的輸入結(jié)電容大致相等) 第4,效率有時也是要考慮的.樓主的問題牽涉到抗干擾和高精度.恒流源的抗干擾能力是很強(qiáng)的,但如果先經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號,豈不是就意味著先把一個抗干擾能力強(qiáng)的信號變成一個抗干擾能力弱的信號? ic921提供的圖77,放大器AD627的輸入失調(diào)電壓無疑要疊加到信號中去,并和信號一起放大5倍,這自然會影響精度.其代價可能就是:12位的AD只獲得8位AD的效果 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,雖然輸入失調(diào)電壓也要疊加到信號中去,但不僅不會放大5倍而且反而會減小,對精度的影響自然要少得多. 至于我提供的圖,是我在剛注冊不久還能貼圖的時期發(fā)的,由于現(xiàn)在在達(dá)到700分積分前還不能貼圖,所以只好在已貼的舊圖中找1附相近似的圖.圖中雖是處理電壓信號,但此電壓信號經(jīng)100M電阻后自然毫無疑義地成了電流信號.此電流信號在給放大器之前是否先經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號,其效果有天壤之別,精度速度都差幾千倍.樓主的問題和這個問題沒有本質(zhì)區(qū)別,只是是否在乎這成千上萬倍的速度和誤差而已. |
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| 37樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/3 10:35:00 發(fā)布：
如果速度要求不高,用繼電器切換挺好 |
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| 38樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/3 10:51:00 發(fā)布：
如果速度要求高,則場效應(yīng)管可以勝任 |
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| 39樓： | >>參與討論 |
| 作者： 笨蛋不笨 于 2005/2/3 14:04:00 發(fā)布：
不明白,用場效應(yīng)管怎么用? |
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| 40樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/3 18:40:00 發(fā)布：
柵極加電壓,源漏就通了,等效于一個小電阻. 如果電流信號尚未經(jīng)過電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號,則此小電阻的阻值對恒流源的信號沒有影響,順利通過 |
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| 作者： qinchang 于 2005/2/3 20:23:00 發(fā)布：
最好不要加運(yùn)放 要對付矢調(diào)和噪聲,有了好多限制,串個大一些的電阻直接A/D. |
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| 作者： ic921 于 2005/2/5 1:33:00 發(fā)布：
這個，還不明白啊？ ic921提供的圖77,放大器AD627的輸入失調(diào)電壓無疑要疊加到信號中去,并和信號一起放大5倍,這自然會影響精度.其代價可能就是:12位的AD只獲得8位AD的效果 如果將此信號不通過250Ω上轉(zhuǎn)化為5V電壓,而是直接進(jìn)放大器,雖然輸入失調(diào)電壓也要疊加到信號中去,但不僅不會放大5倍而且反而會減小,對精度的影響自然要少得多. __________ 不用電阻如何得到5V電壓呢？沒有電壓如何做AD轉(zhuǎn)換呢？ 另，放大倍數(shù)不必在原理性考慮中視為“問題”，何況放大時是一起放大的，何以跌落4位的精度？! 失調(diào)問題，可另外考慮。 ________________ 使用何種轉(zhuǎn)換開關(guān)，要考慮系統(tǒng)配置。如果變送器負(fù)載能力不足(如串聯(lián)上多個其它負(fù)載后)，用電子開關(guān)要小心它的壓降。 |
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| 作者： droum 于 2005/2/5 11:53:00 發(fā)布：
切換電流信號的模擬開關(guān)出世 INTERSIL推出手機(jī)用超低阻抗四路模擬開關(guān) 上網(wǎng)時間 : 2005年02月03日 INTERSIL公司宣布推出一款超低阻抗四路模擬開關(guān)——ISL84780。該器件可為蜂窩電話及其它手持設(shè)備提供從1.6V到3.6V的電源。 ISL84780具備低導(dǎo)通電阻R(ON)、良好的R(ON)平坦度與匹配度，以及雙倍的ESD保護(hù)能力。在滿擺幅信號下，這種雙向單刀雙擲(SPDT)開關(guān)可產(chǎn)生低于0.7Ω的阻抗。ISL84780的額定電壓為3.3V。它采用16引腳TSSOP和TQFN兩種封裝形式，該器件能兼容次微米級CMOS電平輸入，并且能承受至少6kV的ESD。 ISL84780的功耗低于5.4μW、泄漏電流小于30nA，適用于便攜式電池供能設(shè)備。0.05Ω的超低R(ON)平坦度使得總諧波畸變(THD)低于0.002%，非常適合于MP3播放器、蜂窩電話以及CD音頻播放器這類要求低畸變音頻通道的設(shè)備選用。 INTERSIL的ISL84780開關(guān)采用16引腳3×3mm TQFN封裝，或16引腳TSSOP封裝，均為無鉛型產(chǎn)品。以10,000片為單位訂購ISL84780開關(guān)，市場建議價分別為：TQFN封裝每片1.04美元，TSSOP封裝每片1.00美元。 |
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| 作者： droum 于 2005/2/5 12:21:00 發(fā)布：
干簧管切換是繼電器切換方案中較快的一種 我給你發(fā)的那個方案中的那個切換摸快,也可理解為繼電器阻. 干簧管切換是繼電器切換方案中較快的一種 吸合時間+抖動時間+釋放時間<3ms 如果AD轉(zhuǎn)換1ms,那么每秒可測250個傳感器,對你的項(xiàng)目來說大概就可以了 |
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| 作者： droum 于 2005/2/5 12:30:00 發(fā)布：
ic921提供的圖77之所以要用放大器,是有道理的 因?yàn)锳D轉(zhuǎn)換器的輸入比較器的輸入阻抗往往太低,一般在5k到15k之間.如果信號用250Ω轉(zhuǎn)化為5V電壓,就會產(chǎn)生5%到1.7%的誤差.這樣大的誤差就連8位的AD都難以容忍. |
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| 作者： droum 于 2005/2/5 12:51:00 發(fā)布：
ic921提供的圖77為什么要放大?這也是有它的道理的 信號用125Ω直接轉(zhuǎn)化為AD轉(zhuǎn)換器所要求的2.5V電壓后用電壓跟隨器不好嗎?不是也能把阻抗降低嗎? 我認(rèn)為,ic921提供的圖77之所以要放大是為了得到較快的速度. ic921提供的圖77先把電流信號通過24.9Ω轉(zhuǎn)化為0.5v再放大5倍,就可以使得電流信號只需把放大器的輸入結(jié)電容充電到0.5v而不是2.5v,這樣時間就短到5分之1,速度就快到5倍 |
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| 47樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/5 13:06:00 發(fā)布：
ic921提供的圖77只放大5倍的道理 放大倍數(shù)高些,速度就可快些,但輸入失調(diào)電壓所占的比例就大了. 一般放大器的輸入失調(diào)電壓是2mv,跟圖77的0.5v電壓信號相比,增加了0.4%的誤差,這是8位AD所能容忍的極限,圖77把放大倍數(shù)選擇為5,就是把放大器的性能發(fā)揮到極致,多1點(diǎn)少1點(diǎn)都會使整體綜合性能下降 |
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| 48樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/5 13:19:00 發(fā)布：
ic921提供的圖77只放大5倍的道理 放大倍數(shù)高些,速度就可快些,但輸入失調(diào)電壓所占的比例就大了. 一般放大器的輸入失調(diào)電壓是2mv,跟圖77的0.5v電壓信號相比,增加了0.4%的誤差,這是8位AD所能容忍的極限. 如果把采樣電阻改為125Ω,把電流信號直接變成2.5v,那么2mv的輸入失調(diào)電壓就不是疊加在0.5v上而是疊加在2.5v上,相對誤差就減小到0.125%,要小得多,但這樣一來,信號就要把放大器的輸入結(jié)電容的電壓充電到2.5v而不是0.5v,要花5倍的時間,速度就降到5分之1 圖77把放大倍數(shù)選擇為5,就是把放大器的性能發(fā)揮到極致,多1點(diǎn)少1點(diǎn)都會使整體綜合性能下降 |
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| 49樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/5 14:50:00 發(fā)布：
關(guān)于電流-電壓轉(zhuǎn)換器和失調(diào)電壓誤差放大問題 由于我的積分不到700分,所以不能發(fā)圖,我的方案是通過email發(fā)給樓主的 下圖是我過去還能發(fā)圖時所發(fā)的幾十張圖中跟我的方案最接近的一張,我也只好再利用它來描述我的方案 下圖和上圖的區(qū)別不在于用不用電阻,而是把采樣電阻改為反饋電阻. 上圖是采樣+跟隨,下圖是電流-電壓變換器. 上圖把抗干擾能力強(qiáng)的電流信號先轉(zhuǎn)換為抗干擾能力弱的電壓信號,輸入失調(diào)電壓自然要和信號疊加 下圖直接處理電流信號.電流信號的高阻抗特性賦予它蔑視一切失調(diào)電壓的權(quán)力.影響電流信號的是輸入失調(diào)電流,在低價放大器中的典型值為20nA,與信號的20mA相比只有百萬分之1,只增加誤差0.0001% 關(guān)于失調(diào)電壓與信號電壓一起放大的問題,你的看法是對的:0.5v的信號疊加1mv的信號,誤差是1/500,放大5倍后,是2.5v疊加5mv,誤差也是1/500,相對誤差并不因放大而增加. 但是這個放大5倍,是相對于不放大而言的.不放大的方案是用125Ω電阻取樣直接得到2.5v,然后用電壓跟隨器減小阻抗.同樣的1mv誤差,疊加在2.5v而不是0.5v上,其相對誤差自然要小很多.圖77為了放大5倍,就把采樣電阻從125Ω改為25Ω,信號減小到1/5,相對誤差自然就比不放大的方案(125Ω電阻取樣直接得到0.25v)大到5倍. * - 本貼最后修改時間：2005-2-5 14:53:46 修改者：droum
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| 50樓： | >>參與討論 |
| 作者： ic921 于 2005/2/14 20:46:00 發(fā)布：
哈哈，佩服droum的認(rèn)真！！ 回家過年了，才看見。明天好好回復(fù)。 |
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| 51樓： | >>參與討論 |
| 作者： zdmzwy 于 2005/2/16 13:08:00 發(fā)布：
精度能否保證是你A/D轉(zhuǎn)換器的事情。 |
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| 52樓： | >>參與討論 |
| 作者： IC921 于 2005/2/22 19:05:00 發(fā)布：
僅就此圖而言，所謂的4～20mA信號往哪流啊？
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| 53樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/23 15:37:00 發(fā)布：
這樣 我現(xiàn)在有700分積分,可以發(fā)圖了. 以下是我當(dāng)初發(fā)給樓主的方案,其缺點(diǎn)是沒有合適的切換電路:現(xiàn)成的芯片是切換電壓的,難通大電流,用繼電器則速度太慢,用場效應(yīng)管則沒有成熟的電路可供參考
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| 54樓： | >>參與討論 |
| 作者： 音樂樂樂 于 2005/2/23 22:29:00 發(fā)布：
樓上的圖輸入應(yīng)該是-4到-20mA吧？ |
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| 55樓： | >>參與討論 |
| 作者： caoemc 于 2005/2/24 15:41:00 發(fā)布：
hi 放心用250電阻轉(zhuǎn)換。如不放心，請先學(xué)習(xí)了解4-20mADC恒流環(huán)特點(diǎn)。 |
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| 56樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/2/27 19:56:00 發(fā)布：
你說得對 我的方案確有許多地方值得推敲 |
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| 57樓： | >>參與討論 |
| 作者： muxinyu 于 2005/3/17 15:48:00 發(fā)布：
謝謝大家，我受益匪淺 帖子我都看了，可是我還有一個問題，如果我的模擬量輸入時16路，要放大的話，我豈不是要加16個AD627（或者少量其他大的運(yùn)放） 那樣成本不是就高了么？ |
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| 58樓： | >>參與討論 |
| 作者： droum 于 2005/3/21 14:35:00 發(fā)布：
前幾天看見有低至幾歐姆的多路切換開關(guān)賣 切換20mA的電流不成問題 但當(dāng)時看見你已經(jīng)把問題解決了,就沒把消息來源記錄下來 |
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| 59樓： | >>參與討論 |
| 作者： liaozhihua 于 2005/3/23 12:23:00 發(fā)布：
4-20MA本來就不是很精確，一般5%精度就可以了。。。 |
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| 60樓： | >>參與討論 |
| 作者： jiuri 于 2005/3/23 21:14:00 發(fā)布：
學(xué)習(xí)，再學(xué)習(xí)! |
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| 61樓： | >>參與討論 |
| 作者： 張風(fēng) 于 2005/3/24 15:42:00 發(fā)布：
回復(fù) 怎樣多路精確采集4-20MA電流信號 用1/1000的高精度電阻(120)的,再加一級OP27做的輸出到A/D |
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| 62樓： | >>參與討論 |
| 作者： luochuan 于 2005/3/27 11:57:00 發(fā)布：
多路開關(guān)的導(dǎo)通電阻應(yīng)該也不能忽略吧？ 記得查過一些 模擬多路開關(guān)（控制信號是數(shù)字電平） 一般的導(dǎo)通電阻要100歐姆 最小的也要10幾歐 可以直接和被測量信號直接相連嗎？ |
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| 63樓： | >>參與討論 |
| 作者： tupingr 于 2005/3/29 10:28:00 發(fā)布：
給你一個ADG506多路開關(guān)，考慮先。 |
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| 64樓： | >>參與討論 |
| 作者： 89769975 于 2006/2/27 11:33:00 發(fā)布：
到底聽誰的呀 我現(xiàn)在也要做一個單路的采集，精度要0.1% 我想試試droum的方案 |
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| 65樓： | >>參與討論 |
| 作者： 支點(diǎn) 于 2009/8/5 9:58:27 發(fā)布：
我也來看看 我遇到同樣的問題 |
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| 66樓： | >>參與討論 |
| 作者： 一勺水 于 2010/5/4 16:11:41 發(fā)布：
留名！做記號，學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)。 |
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