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电压电流转换器

电压电流来自转换器是一种转换器,将输入的电压信号转换成电流信号,是电压控制的电流源,主要用在工业控制和许多蛋曲确兰传感器的应用。

  • 中文名 电压电流转换器
  • 定义 电压电流转换器是将输入的电压
  • 应用 在工业控制和许多传感器的应用
  • 性质 转换器

简介

应用

  在工业控制和许多传感器的应用电路中,摸拟信号输出时,一般是以电压输出。在以电压方式长距离传输模拟信号时,信号源电阻或传输线路的直流电阻等会引起电压来自衰减,信号接收端的输入电阻越低,电压衰减越大。为了避免信号在传输过程中的衰减,只有增加信号接收端的输入电阻,但信号接收端输入电阻的增360百科加,使传输线路抗干扰性能降低,易受外界干扰,信号传输不稳定,这样在长缺烧力据皇根帝误距离传输模拟信号时,不能用电压输出方式,而把电压输出转换成电流输出。另外许损东多常规工业仪表中,以电流方式配接也要求输出端将电压输出转换成电流输出。V/I转换器就是把电压输出信号转换成电流输出信号,有利于信号长距离传输。V/I计把转换器可由晶体管等多种器件组成。

电压电流转换电路

结构分析

  电压/电流转换即V/I转除剂孙移船按并受剂变换,是将输入的电压信号打旧考话轮转换成满足一定关系的电流信号,转换后的电流相当一个输出可调的恒流源,其输出电流应能够保持稳定而应谈某措不会随负载的变化战待印富置乎会城而变化。

  一般来说,电压电流转换电路是通过负反馈的形式来实现的,可以是电流串联负反馈,也可以是电流并联负反馈。外关末矛电路如下所示。

电流串联负反馈 电流并联负反馈

电路械叫得阻速银举例

  V/I转换原理如图。

  由图可见,电路中的主要元件为一运算放大器LM324和三极管BG9013及其他辅助元件构成,V0为偏置电压,Vin为输入电压即待转换电压,R 为负载电阻。其中运算放大器起比较怕赵投器作用,将正相端电压输入信号与反相端电压V-进行比较,经运轻帝算放大器放大后再经三极管放大,BG9013的射级电流Ie作用在电位器Rw上,由运放性质可知:

  V-= Ie·Rw= (1+ k)Ib·Rw

  (k为BG9013的放大倍数)

  流经负荷R 的电流Io即BG9013的集电极电流等于k·Ib。令R1=R2,送妒散空么滑翻则有V0+Vm= V+= V-= (1+k)Ib·Rw= 目伯洲置银(1+1/k)Io·Rw,其中k》1,所以Io≈ (Vo+Vin)/Rw。

  由上述分析可见,输出电流Io的大小在偏置电压和反久原心型苗没玉弱探的馈电阻Rw为定值时,与输入电压Vin成出刻富方只效额弦液正比,而与负载电阻R 的大小无关,说明了电路良好的恒流性能。改变V0的大小,可在Vin=0时改变Io的输出。在V分由呢修条持0一定时改变Rw的大小,可以改变Vin与否主显裂圆Io的比例关系。由及改卫Io≈(V0+Vi)/Rw 关系式也可以看出,当确定了Vin 和Io之间的比例关系后,即可方便地确定偏置电压V0和反馈电阻Rw。例如将0~5V 电压转换成0~5mA的电流信号,可令V0=0,Rw=1kΩ,其中Vo=0相当于将其直接接地。若将0~5V电压信号转换成1~5mA电流信号,则可确定V0=1.25V,Rw=1.25kΩ。同样若将4~20mA 电流信号转换成1~5mA电流信号,只需先将4~20mA转换成电压即可按上述关系确定V0和Rw的参数大小,其他转换可依次类推。

  为了使输入输出获得良好的线性对应关系,要特别注意元器件的选择,如输入电阻R1、R2及反馈电阻Rw,要选用低温漂的精密电阻或精密电位器,元件要经过精确测量后再焊接,并经过仔细调试以获得最佳的性能。我们在多次实际应用中测试,上述转换电路的最大非线性失真一般小于0.03% ,转换精度符合要求。

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