4 - 20mA 電流信號采樣電路:檢測值異常問題探究
出處:網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布于:2025-06-23 15:31:16 | 324 次閱讀
在電子電路領(lǐng)域,4 - 20mA 電流信號采樣電路是一種被廣泛應(yīng)用的信號處理方式,它能夠?qū)㈦娏餍盘栟D(zhuǎn)化為便于處理和分析的電壓信號。然而,在實際的電路應(yīng)用過程中,可能會出現(xiàn)一些意想不到的問題。
近期,在對一個 4 - 20mA 電流信號進行采樣處理時,就遇到了一個較為棘手的情況。該電流信號的調(diào)理電路有著特定的設(shè)計,輸入電流與輸出電壓之間存在著明確的關(guān)系。但在實際操作中發(fā)現(xiàn),當輸入電流處于 4 - 7.93mA 這個區(qū)間時,盡管運放 2 腳的電壓為 0.954V,Vout 卻恒定為 0.652V,這直接導(dǎo)致檢測到的電流值始終對應(yīng) 7.93mA,出現(xiàn)了明顯的檢測偏差。
為了找出問題的根源,進行了一系列的排查工作。首先,在 icircuit 中對調(diào)理電路進行了模擬。模擬結(jié)果顯示,電路的表現(xiàn)與理論設(shè)計完全一致,這就初步排除了理論設(shè)計方面存在問題的可能性。接著,在實際的硬件電路中進行測試,當輸入電流在 4 - 7.93mA 范圍內(nèi)時,運放 3 腳的電壓為 IinxR31,運放 2 腳的電壓依然保持 0.954V,
而 Vout 還是穩(wěn)定在 0.652V??紤]到輸入偏置電流可能會對電路產(chǎn)生影響,嘗試調(diào)整 R30 為 750Ω 電阻,但經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn),運放 2 腳的電壓和 Vout 均未發(fā)生改變,這就排除了輸入偏置電流的影響。
之后,將調(diào)理電路中的 R24 和 R27 斷開,把電路轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷焊S電路。此時,輸入電流與輸出電壓的關(guān)系符合調(diào)理電路的理論設(shè)計,即 Vout 等于 Iin 乘以 R31。然而,在原本的調(diào)理電路(圖 1 所示)中,當輸入電流在 4 - 7.93mA 時,Vout 始終為 0.652V,檢測值始終對應(yīng) 7.93mA 的問題依舊存在。目前,相關(guān)人員仍在深入分析和探尋該問題的根源,希望能夠盡快解決這一電路故障,確保 4 - 20mA 電流信號采樣電路能夠正常、準確地工作。
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