一种基于单电源供电的4～20mA电流变送器线性电路的制作方法

本技术属于电流变送器，具体涉及一种基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路。

背景技术：

1、一般的通用感应器件都有模拟小电压输出。由于小电压信号易受干扰且远距离传输损失较大，为了有效传输传感器的信号且具备一定的抗干扰性，需要将传感器输出的电压信号转换为电流信号进行传送。并且因为传输线缆的长度和取样负载情况不统一，需要电流输出电路对总负载有一定的适应能力。与本实用新型最接近的现有技术是实用新型专利“4-20ma电流变送器电路(cn102590589a)”，包括输入电路、电平变换电路、反相电路、电流变送电路，该变送器电路至少需要两个电源(一个正向电源和一个负向电源)为其中的运算放大器供电，导致外部供电电路结构复杂繁琐，成本增加。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路，以克服现有技术的不足。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术解决方案：包括零点电压抬升电路，差分比例放大电路，电压电流转换电路，电流反向保护电路；所述零点电压抬升电路的输出端与差分比例放大电路的输入端连接，所述差分比例放大电路的输出端与电压电流转换电路的输入端连接，所述电压电流转换电路的输出端与电流反向保护电路的输入端连接。

3、所述零点电压抬升电路包括稳压电路、分压电路及跟随器，所述稳压电路的输出端与分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与跟随器的输入端连接，所述跟随器的输出端与差分比例放大电路的输入端连接。

4、所述差分比例放大电路由电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10及运算放大器u1b组成。

5、所述电压电流转换电路由电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、运算放大器u1c、运算放大器u1d、二极管d2、二极管d3、npn三极管q1、pnp三极管q2组成。

6、所述电流反向保护电路由二极管d4构成。

7、相较于现有技术，本实用新型的优点是在单电源供电的情况下实现正负小电压信号到4～20ma电流信号的线性转换，电路简单，成本低，性能优良，便于实现。

技术特征：

1.一种基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路，其特征是：包括零点电压抬升电路，差分比例放大电路，电压电流转换电路，电流反向保护电路；所述零点电压抬升电路的输出端与差分比例放大电路的输入端连接，所述差分比例放大电路的输出端与电压电流转换电路的输入端连接，所述电压电流转换电路的输出端与电流反向保护电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路，其特征是：所述零点电压抬升电路包括稳压电路、分压电路及跟随器，所述稳压电路的输出端与分压电路的输入端连接，所述分压电路的输出端与跟随器的输入端连接，所述跟随器的输出端与差分比例放大电路的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路，其特征是：所述差分比例放大电路由电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10及运算放大器u1b组成。

4.根据权利要求1所述的基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路，其特征是：所述电压电流转换电路由电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、运算放大器u1c、运算放大器u1d、二极管d2、二极管d3、npn三极管q1、pnp三极管q2组成。

5.根据权利要求1所述的基于单电源供电的4～20ma电流变送器线性电路，其特征是：所述电流反向保护电路由二极管d4构成。

技术总结
一种基于单电源供电的4～20mA电流变送器线性电路，包括零点电压抬升电路，差分比例放大电路，电压电流转换电路，电流反向保护电路；所述零点电压抬升电路的输出端与差分比例放大电路的输入端连接，所述差分比例放大电路的输出端与电压电流转换电路的输入端连接，所述电压电流转换电路的输出端与电流反向保护电路的输入端连接。本技术在单电源供电的情况下实现了正负小电压信号到4～20mA电流信号的线性转换，电路简单，成本低，性能优良，便于实现。

技术研发人员：刘本阳,王超,王茜,张宇豪,文健,黄晓彬,李栋,武启萌
受保护的技术使用者：陕西长岭迈腾电子股份有限公司
技术研发日：20221209
技术公布日：2024/1/12