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      4-20mA高精度采集解決方案

      EJIO_ZCorePlaye ? 來(lái)源：智芯Player ? 2023-11-27 09:39 ? 次閱讀
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      硬件方案--采集板

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      采集板是雙層板，因?yàn)椴簧婕暗礁咚?a target="_blank">信號(hào)，以及沒(méi)有額外的干擾源，只要做好隔離及回路即可，PCB是沒(méi)有鋪銅版本。采集板主控是意法半導(dǎo)的STM32F103C8，電源是24V輸入，通過(guò)一顆LDO，LM2576-5轉(zhuǎn)成5V電源。為了增加采集的精度板級(jí)還增加了一顆5V-5V的隔離電源B0505LS-1W，最后通過(guò)AMS1117-3.3轉(zhuǎn)成3.3V。前后級(jí)隔離是通過(guò)光耦HCNR200。整個(gè)系統(tǒng)信號(hào)采集放大都是通過(guò)運(yùn)算放大器MCP6002把微小信號(hào)放大，把電流信號(hào)轉(zhuǎn)成電壓信號(hào)，最后通過(guò)ADC的轉(zhuǎn)換，計(jì)算出電流的實(shí)際值。

      板子挺簡(jiǎn)單，小編之所以分享這套方案就是看中方案本身的通用性，如果在復(fù)雜項(xiàng)目中需要采集微弱電流信號(hào)，那么這套方案可以作為采集模塊移植到我們自己的項(xiàng)目中去。其次是方案中的思路，怎么提高采集精度，除了使用軌對(duì)軌高精度運(yùn)算放大器以及高精度阻容器件之外，系統(tǒng)的電源以及地回路的隔離也需要做好，就是做到所謂的“干凈”。最后貼上BOM供參考。

      Comment Description Designator
      22PF C1, C4
      100uF C2, C12, C14
      1000uF C3
      104 C5, C6, C8, C13, C15, C16, C17, C18, C19, C20, C21, C24, C25, C26, C27, C28, C32, C33, C36
      104 Capacitor0.1uF/50v, Capacitor C7, C10, C22, C23, C34, C35
      10uF/16V Capacitor C9, C11
      Cap Capacitor C29, C30, C31
      IN5822 TVS D1
      SMBJ5.0CA D2, D3
      IN4728A Schottky Diode D4, D5, D6, D7
      LED1 Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED D8
      LED2 Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED D9
      LED3 Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED D10
      LED4 Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED D11
      LED Typical RED, GREEN, YELLOW, AMBER GaAs LED DS1
      LM385-2.5V 集成電路 IC1
      Inductor 電感 L1
      電源端子 Header, 2-Pin P1
      RS485端子 Header, 2-Pin P2
      探測(cè)器接口1-2 Header, 2-Pin P3
      探測(cè)器接口3-4 Header, 2-Pin P4
      探測(cè)器GND Header, 2-Pin P5
      探測(cè)器24V Header, 2-Pin P6
      Header 4 Header, 4-Pin P7
      10K R1, R30, R31, R32, R33, R40
      200 R2, R3, R9, R10
      240K R4, R5, R12, R13
      75 R6, R7, R8, R11, R14, R15, R16, R20
      30K R17, R19, R25, R26
      5K Resistor R18
      220K R21, R22, R28, R29
      10K Resistor R23, R27
      1K Resistor R24, R38
      510 Resistor R34, R35, R36, R37
      1K R39
      SP3485 U1
      B0505LS-1W U2
      MCP6002 U3, U5, U8, U11
      AMS1117-3.3 U4
      HCNR200 U6, U7, U9, U10
      STM32F103C8 U12
      LM2576-5 TO-26S封裝 VR1
      8MHz Crystal Oscillator Y1

      軟件方案

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      軟件方案包含了工程文件，無(wú)需自己再搭建工程。用的IDE是MDK，小編給大家編譯了一下，沒(méi)有錯(cuò)誤可以直接運(yùn)行。代碼包含了485的modbus通信，以及相關(guān)ADC采樣計(jì)算轉(zhuǎn)換的功能代碼。

      總體來(lái)說(shuō)本方案是一個(gè)模塊性的方案，吃透了以后相關(guān)微小電流的采集功能均可采用本方案的思路。

      審核編輯：湯梓紅
      聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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