在现代电子工程设计中，电流转电压模块（也称为4-20mA转0-3.3/5V/10V转换变送器）是一个非常重要的组件，其作用是将标准工业信号4-20mA电流环路转换为相应的电压信号，这些电压信号通常用于模拟传感器输出，使得数据能够被进一步处理或用于控制电路。这类模块在工业自动化、过程控制、仪器仪表等多个领域中有着广泛的应用。 在本模块的设计过程中，需要确保其能够将输入的4-20mA电流信号稳定、准确地转换为0-3.3V、0-5V或0-10V的电压信号。这一过程通常包括以下几个重要方面： 1. 精确的电流-电压转换：模块必须能够将输入的电流信号线性转换为对应比例的电压信号，保证转换过程中的高精度和低漂移。 2. 防护措施：由于工业现场可能存在电磁干扰，模块需要有良好的电磁兼容性设计，包括输入端的滤波、隔离等措施，确保信号转换的准确性和稳定性。 3. 电源设计：模块的供电需要稳定，一般需要考虑电源电压的适应范围以及电源的纹波抑制能力。 4. 过流保护与过压保护：为了确保模块在异常电流或电压情况下不被损坏，设计中需要加入过流保护和过压保护措施。 5. 软件仿真：通过软件仿真工具如Multisim 14，可以在实际制作电路板之前模拟电路的工作情况，对电路进行优化和调试。 文件名称列表中的“4-20mA电流转3.3V、5V、10V-软件Multisim14”表明用户可以获得一系列的仿真文件，这些文件分别对应将4-20mA电流信号转换为不同电压信号（3.3V、5V和10V）的设计。Multisim 14是National Instruments推出的一款电路仿真软件，它能提供一个类似实际电子实验的工作环境，用户可以通过它进行电路的搭建、测试、故障排除等操作，无需实际搭建电路板。这对于电路设计人员来说是一个非常有用的设计和验证工具，有助于提高电路设计的成功率和可靠性。 在实际应用中，4-20mA信号因其出色的抗干扰能力和长距离传输的稳定性而被广泛采用。例如，工业现场的温度传感器、压力传感器、流量传感器等常常采用这种信号传输方式，然后通过电流转电压模块将信号转换为电压形式，以便进行后续的处理和分析。 此外，电流转电压模块通常需要配合微控制器或数据采集系统一起使用，因此模块的设计还需要考虑与这类设备的兼容性，确保信号能够被这些系统准确读取和处理。 电流转电压模块的设计涉及到电路设计、信号处理、电源管理、电磁兼容等多个方面的专业知识，是工业自动化和过程控制领域中不可或缺的一个环节。通过使用专业的仿真软件，如Multisim 14，工程师们能够在电路制作之前进行详尽的测试，确保电路设计的高效和精准。这对于提升产品的性能、降低成本、缩短开发周期都具有重要意义。

在工业环境中，3V数模转换器（DAC）在±10V电压摆幅驱动下的应用是一个常见的需求，尤其是在工业控制领域，如可编程逻辑控制器（PLC）、发送器、电机控制等方面。DAC通常用于将数字信号转换为模拟信号，而±10V的模拟信号常被用于驱动高精度的工业设备和仪器。 使用3.3V的DAC并将其输出放大到±10V的优点在于3.3VDAC相较于±10VDAC具有更高的逻辑完整性以及更高速率的逻辑接口，能够减轻微控制器的工作负担，使其可以处理其他任务。此外，3.3VDAC有可能被集成在大规模的3.3V供电芯片内，比如微控制器，这样的芯片无法提供±10V的输出摆幅。此外，某些外部负载可能要求一定的输出电流驱动能力或者驱动容性负载，这时±10VDAC可能无法满足需求。 一个典型的3V DAC在±10V中应用的电路设计包括五个主要部分：DAC、基准源、偏置调节、基准源缓冲器和输出缓冲器。DAC负责将数字信号转换为相对于基准点的电压。偏置电路调节DAC的单极性传递函数，从而产生双极性输出，并进行0V输出点的校准。基准源缓冲器为基准源提供负载隔离并进行失调调节。输出缓冲器则将偏置电压叠加到信号上，并提供必要的增益，将输出摆幅扩展到所需的±10V范围，同时提供一定的负载驱动能力。 以图1a所示的电路为例，它展示了如何通过使用3.3V供电的DAC和运算放大器来获得±10V的输出摆幅。该电路使用MAX6133A作为2.5V的基准源，MAX5443作为16位、3.3V供电的串行DAC，OP07A作为精密运算放大器，以及MAX5491A和MAX5423作为精密电阻网络。DAC(U2)的输出范围为0至2.5V，经过运算放大器U3的同相输入端放大到8倍增益，而反相输入端则加上一个+1.429V的偏置电压，由基准和电阻分压网络产生。这样，DAC的0V输出和满量程输出2.5V分别对应于±10V的电压摆幅。 在工业控制应用中，零点失调误差是一个关键参数。在本例中，MAX5443具有±2LSB失调误差和±10LSB增益误差，这些指标通常足以满足多数应用需求。然而，为了将DAC输出转换为双极性信号，可能需要使用偏置电路和数字电位器进行进一步的校准。数字电位器可以帮助调整零点输出，从而校正因偏置电路而产生的误差。 运算放大器U3作为增益电阻网络的运算放大器，其选择和配置由负载需求决定。应当考虑运算放大器的最大电压摆幅、最大驱动电流、容性负载、短路保护和ESD保护等因素。电阻网络则为基准源提供负载隔离和失调调节，而数字电位器则可用于进一步微调电路的输出。 将3V DAC应用于±10V电压驱动环境需要通过电路设计来调整和放大输出信号，以满足工业控制等领域的特定需求。通过精心设计电路和选择合适的组件，可以实现高性能的信号转换和驱动能力，以满足工业应用的严格标准。

XTR300的中文资料， 仅供英文不好的阅览， 细节还是推荐英文版

使用3.3V电源供电的现代逻辑系统有时运行在工业环境，可能需要±10V的电压驱动，例如PLC、发送器、电机控制等。满足这一需求的一种方法是选择能够提供±10V电压摆幅的DAC，但更好的方法是使用3.3V的DAC，然后将其输出放大到±10V，理由是: 3.3V DAC比±10V DAC具有更高的逻辑完整性。 3.3V DAC具有更高速率的逻辑接口，可以解脱微控制器部分任务使其处理其它工作。 DAC有可能集成在一个大规模、3.3V供电的芯片内(如微控制器)，无法提供±10V输出摆幅。 外部负载可能要求一定的输出电流驱动，或驱动容性负载，而±10V DAC无法达到这一需求。

基于msp430的AD采样程序，采集10V以下电压并在12864上显示

STM32F407单片机16bit_DAC_AD5689模拟量(0V~10V)电压输出实验KEIL工程源码： int main(void) { uint16_t data=0; double temp,opa; /* 复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟 */ SystemClock_Config(); /* 初始化串口并配置串口中断优先级 */ MX_DEBUG_USART_Init(); KEY_GPIO_Init(); printf("硬石DAC（AD5689）模块模拟量电压输出测试\n"); AD5689_Init(); AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_A,data); AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_B,0xFFFF-data); printf("data:%d\n",data); opa=OPA_RES_R2/OPA_RES_R1; while(1) { if(KEY1_StateRead()==KEY_DOWN) { if(data>(0xFFFF-1000)) data=(0xFFFF-1000); data +=1000; AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_A,data); AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_B,0xFFFF-data); temp=(double)data*2500*opa/0xFFFF; //temp为目标电源值，这里先放大1000倍（方便计算而已），等后面显示再还原 //data是数字量DA值，当data取值为：0~0xFFFF对应AD5689输出为0~2.5V //本例程是输出0V~10V，这个功能主要是靠运放实现，特殊的电路使得： //AD5689输出0V时对应运放输出0V，AD5689输出2.5V对应运放输出10V //（上面虽说是10V，实际上应该是 2.5V*opa（运放放大倍数），这里opa=40.2K/10K=4.02） //所以使得程序：data值为0时运放输出0V，data为0xFFFF时输出运放输出10V //temp=data/0xFFFF*2.5*1000*opa printf("data:%d->%0.3fV\n",data,temp/1000); } if(KEY2_StateRead()==KEY_DOWN) { if(data%0.3fV\n",data,temp/1000); } HAL_Delay(50);

STM32F407单片机16bit_DAC_AD5689模拟量(-10V~10V)电压输出实验KEIL工程源码： int main(void) { uint16_t data=0xFFFF/2; double temp,opa; /* 复位所有外设，初始化Flash接口和系统滴答定时器 */ HAL_Init(); /* 配置系统时钟 */ SystemClock_Config(); /* 初始化串口并配置串口中断优先级 */ MX_DEBUG_USART_Init(); KEY_GPIO_Init(); printf("硬石DAC（AD5689）模块模拟量电压输出测试\n"); AD5689_Init(); AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_A,data); AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_B,0xFFFF-data); printf("data:%d\n",data); opa=OPA_RES_R2/OPA_RES_R1; while(1) { if(KEY1_StateRead()==KEY_DOWN) { if(data>(0xFFFF-1000)) data=(0xFFFF-1000); data +=1000; AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_A,data); AD5689_WriteUpdate_DACREG(DAC_B,0xFFFF-data); temp=(double)(data*2-0xFFFF)*2500*opa/0xFFFF; //temp为目标电源值，这里先放大1000倍（方便计算而已），等后面显示再还原 //data是数字量DA值，当data取值为：0~0xFFFF对应AD5689输出为0~5V //本例程是输出-10V~10V，这个功能主要是靠运放实现，特殊的电路使得： //AD5689输出0V时对应运放输出-10V，AD5689输出2.5V对应运放输出0V，AD5689输出5V对应运放输出10V //（上面虽说是10V，实际上应该是 2.5V*opa（运放放大倍数），这里opa=40.2K/10K=4.02） //所以使得程序：data值为0时运放输出-10V， data为0xFFFF/2时输出运放输出0V，data为0xFFFF时输出运放输出10V //temp=(data-0xFFFF/2)/(0xFFFF/2)*2.5*1000*opa printf("data:%d->%0.3fV\n",data,temp/1000); } if(KEY2_StateRead()==KEY_DOWN) { if(data<1000) data=1000; data -=1000;

SBT952压力传感器控制显示仪表0~10V,4~20mA

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