如何采集8路4-20mA信号

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 楼主| njcindy 发表于 2009-5-25 10:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近公司有个项目,采集8路4-20mA电流信号(二线制的),我这有几种方案,请各位高手帮忙分析一下哪种可行,谢谢!<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;方案1:8路4-20mA信号--&gt3-8译码器选通8路N沟道MOSFET中的一路--&gt电流环隔离芯片(ISO&nbsp;4-20mA)--&gt200欧姆采样电阻--&gt12位串行AD转换--&gt单片机;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;方案2:8路4-20mA信号--&gt8路模拟开关(CD4051B,MAX4617等)--&gt电流环隔离芯片(ISO&nbsp;4-20mA)--&gt200欧姆采样电阻--&gt12位串行AD转换--&gt单片机;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;方案3:8路4-20mA信号--&gt8块电流环隔离芯片(ISO&nbsp;4-20mA))--&gt8个200欧姆采样电阻--&gt8路模拟开关(CD4051B等)--&gt12位串行AD转换--&gt单片机;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;方案1中,优点是MOSFET导通电阻小(零点几欧姆)且8路之间应该不会相互干扰,但要加8个MOSFET,而且没找到成熟的电路可供参考;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;方案3中,优点是只需一块8路模拟开关用于切换,但要求模拟开关的导通电阻要小(CD4051B好买,不同的供电电压下导通电阻从几十到几百欧姆,偏大了;MAX4617的导通电阻小,只有十来个欧姆,可以满足要求,但不太好买),另外还有一个问题,模拟开关用于切换电流信号,各路之间会不会相互干扰?<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;方案3中,优点是只需一块8路模拟开关用于切换,且切换的是电压信号,对模拟开关导通电阻没什么要求,CD4051B就可以,另外各路之间应该不会相互干扰,但需要8块电流环隔离芯片和8个采样电阻,电路显得罗嗦,且成本会增加。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;另外,系统需要充分考虑防雷问题。<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;请各位大侠帮忙分析一下,如果哪位有更好的方案,请不吝赐教,多谢!
chunyang 发表于 2009-5-25 11:40 | 显示全部楼层

电流环信号要先转成电压信号后才能做处理

否则会因负载的引入尤其是非线性环节的引入破坏电流环信号,楼主的方案只有3是可行的。
gx_huang 发表于 2009-5-25 13:25 | 显示全部楼层

给一个最简单的参考图

毛毛猫 发表于 2009-5-25 19:55 | 显示全部楼层

为什么不用带ADC的MCU?

带8路12位ADC的单片机不难找啊
iC921 发表于 2009-5-25 20:13 | 显示全部楼层

二极管有点泄漏电流

方案3没有解决地的问题。一片8→1电子开关,不行
cnchip 发表于 2009-5-25 20:14 | 显示全部楼层

4-20mA是工业标准,有专用的IC!

  
 楼主| njcindy 发表于 2009-5-26 11:41 | 显示全部楼层

方案3没有解决地的问题?

方案3没有解决地的问题?能不能说得详细点?
柳双红 发表于 2009-5-26 11:52 | 显示全部楼层

给楼主推荐一款吧

给楼主推荐一款吧<br />C8051F350&nbsp;完全满足你的要求,寄存器设置模拟开关,你可以参考下
gx_huang 发表于 2009-5-26 12:40 | 显示全部楼层

要考虑生产调试的方便性

比如8路输入,最好只校准一路,这样方便一些。<br />如果接8个电阻负载,校准要费8倍的时间或者8倍的信号源。<br />如果要地线隔离,就不会用电流环了。<br />至于二极管的漏电流,似乎是某些人的杞人忧天,实际上很小。<br />
 楼主| njcindy 发表于 2009-5-26 13:27 | 显示全部楼层

请教gx_huang

谢谢gx_huang的帮助,您给的参考图与我的方案1没有什么本质的区别呀,我的方案一应该也可以吧。另外谢谢8楼的帮忙,不过C8051F350没用过。
como 发表于 2009-5-26 15:40 | 显示全部楼层

我用的

采样电阻,然后是运放缓冲,接dspAD口。GX&nbsp;huang&nbsp;提到的方案多要8个IO,用来扩展AD口应该不错。
gx_huang 发表于 2009-5-27 12:36 | 显示全部楼层

你的方案一的缺陷是断开了电流环

传感器输出的电流开路后,可能恢复稳定的时间比较长。
yoghen 发表于 2013-12-26 13:18 | 显示全部楼层
学习了,谢谢
wf.yang 发表于 2013-12-26 13:23 | 显示全部楼层
AD0809,正好是8路的。但只有8 bit宽度。
鸟鸟 发表于 2013-12-26 17:31 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2013-12-26 19:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 zyj9490 于 2013-12-26 19:59 编辑

第三种方案可行,因为二线制,必须要让变送器工作,另二种方案无法时时形成回路工作,也说是断续工作.最好在模拟开关后加一个缓冲驱动加快转换稳定速度.
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