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如何采集8路4-20mA信号

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njcindy|  楼主 | 2009-5-25 10:47 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |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!
    方案1:8路4-20mA信号-->3-8译码器选通8路N沟道MOSFET中的一路-->电流环隔离芯片(ISO 4-20mA)-->200欧姆采样电阻-->12位串行AD转换-->单片机;
    方案2:8路4-20mA信号-->8路模拟开关(CD4051B,MAX4617等)-->电流环隔离芯片(ISO 4-20mA)-->200欧姆采样电阻-->12位串行AD转换-->单片机;
    方案3:8路4-20mA信号-->8块电流环隔离芯片(ISO 4-20mA))-->8个200欧姆采样电阻-->8路模拟开关(CD4051B等)-->12位串行AD转换-->单片机;
    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;
    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?
    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。
    另外,系统需要充分考虑防雷问题。
    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!

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沙发
chunyang| | 2009-5-25 11:40 | 只看该作者

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。

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板凳
gx_huang| | 2009-5-25 13:25 | 只看该作者

给一个最简单的参考图

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地板
毛毛猫| | 2009-5-25 19:55 | 只看该作者

为什么不用带ADC的MCU?

带8路12位ADC的单片机不难找啊

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5
iC921| | 2009-5-25 20:13 | 只看该作者

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

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6
cnchip| | 2009-5-25 20:14 | 只看该作者

4-20mA是工业标准,有专用的IC!

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7
njcindy|  楼主 | 2009-5-26 11:41 | 只看该作者

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?

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8
柳双红| | 2009-5-26 11:52 | 只看该作者

给楼主推荐一款吧

给楼主推荐一款吧
C8051F350 完全满足你的要求,寄存器设置模拟开关,你可以参考下

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9
gx_huang| | 2009-5-26 12:40 | 只看该作者

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。
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。
如果要地线隔离,就不会用电流环了。
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。

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10
njcindy|  楼主 | 2009-5-26 13:27 | 只看该作者

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。

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11
como| | 2009-5-26 15:40 | 只看该作者

我用的

采样电阻,然后是运放缓冲,接dspAD口。GX huang 提到的方案多要8个IO,用来扩展AD口应该不错。

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12
gx_huang| | 2009-5-27 12:36 | 只看该作者

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。

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13
yoghen| | 2013-12-26 13:18 | 只看该作者
学习了,谢谢

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14
wf.yang| | 2013-12-26 13:23 | 只看该作者
AD0809,正好是8路的。但只有8 bit宽度。

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15
鸟鸟| | 2013-12-26 17:31 | 只看该作者

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16
zyj9490| | 2013-12-26 19:46 | 只看该作者
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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