Aufgrund der starken Störungsbeständigkeit des Stromsignals wird derzeit in der Industrie ein 4-20mA-Stromsignal weit verbreitet, um analoge Mengen zu übertragen, so dass die in dieser Phase weit verbreiteten Sender hauptsächlich von Stromtransmittern verwendet werden. Abhängig von der Anzahl der externen Verkabelung des Stromtransmitters kann der Stromtransmitter in der Regel in einen Stromtransmitter mit drei Leitungen und einen Stromtransmitter mit zwei Leitungen unterteilt werden. Stromtypische Drei-Draht-Sender in der Regel externe drei Leitungen, jeweils zwei Stromkabel und eine Stromausgangsleitung; Der Stromtyp-Zweileitungssender ist in der Regel mit zwei externen Leitungen verbunden, beide sind Stromkabel, der Stromstrom ist der Ausgangsstrom. Der aktuelle Drei-Leiter-Sender hat einen offensichtlichen Nachteil, sein Übertragungssignal muss 3 Leiter verwenden, und um Signalstörungen zu verringern, muss in der Regel ein abgeschirmtes Kabel hinzugefügt werden, so dass, wenn eine Langstreckentransmission erforderlich ist, die Kabelkosten höher sind und die Installation auch komplexer ist, was seine Anwendung im industriellen Bereich weitgehend einschränkt. Im Gegensatz dazu benötigt der aktuelle Zweileitungssender nur eine einfache Twisted Wire, um die Signalübertragung durchzuführen, und die Twisted Wire ist weniger gestört und benötigt keine zusätzlichen Schirmkabel, wenn die Fernübertragung durchgeführt wird.ZweileitungssenderIm Vergleich zu den aktuellen Drei-Leitungs-Sendern mit erheblichen Kostenvorteilen hat die aktuelle Phase der Forschung zu den aktuellen Zwei-Leitungs-Sendern eine wichtige Bedeutung.
　　
Derzeit gibt es im In- und Ausland einige Forschungen über die Temperatur, Feuchtigkeit und andere physikalische Mengen des Stromtyps der Zweileitungssendung, während die Stromtyp für die LichtintensitätZweileitungssenderDie Forschung ist relativ gering. Aufgrund der Differenz zwischen Lichtintensität und Temperatur, Feuchtigkeit und anderen physikalischen Mengen kann die Stromtypische Zweileitungssenderschaltung oft nicht direkt auf den Stromtypischen Zweileitungssender angewendet werden. Darüber hinaus gibt es einige Lichtintensitäts-Transmitter, die derzeit entworfen wurden, die allgemein keine hohe Genauigkeit, eine schlechte Linearität und eine nicht stabile Leistung haben, die das Problem des Standard-4-20mA-Stromsignals nicht ausgeben können. Zu diesem Zweck wurde hier ein Stromtyp-Zwei-Leiter-Lichtintensitäts-Transmitter entwickelt, der eine hohe Genauigkeit, eine gute Linearität und einen niedrigen Stromverbrauch hat und ein stabiles und zuverlässiges Ausgabe eines Standard-Stromsignals von 4 bis 20 mA ermöglicht, um das oben beschriebene Problem effektiv zu lösen.
　　
　　1. Zusammensetzung des Sendersystems
　　
Wie in Abbildung 1 gezeigt, besteht die Stromtyp-Zweileitung-Lichtintensitäts-Transmitterschaltung, deren Struktur hauptsächlich aus Lichtintensitäts-zu-Spannungs-Schaltung, Spannungsbereichs-Umwandlungsschaltung, Spannung-zu-Strom-Schaltung, regulierbarer Stromversorgungskreis 4 Teile.
　　
Lichtintensität-Spannungsschaltung ermöglicht hauptsächlich die Umwandlung des extrem schwachen Stromsignals, das von Silizium-Photozellen in eine später verarbeitbare Ausgangsspannung von 0 bis 5 V erzeugt wird; Die Umwandlungsschaltung des Spannungsbereichs wandelt das 0-5V-Spannungssignal in ein 0,4-2V-Spannungssignal um; Spannung-Strom-Schaltung Umsetzung von 0,4 bis 2V Spannung in 4 bis 20mA Stromsignal; Der regulierte Stromversorgungskreis verwendet tatsächlich den erzeugten 4-20mA-Strom für die Front-End-Lichtintensitäts-Wandelspannungskreise und die Spannungsbereichs-Wandelspannungskreise, um eine stabile Versorgungsspannung zu liefern, so dass das externe Stromversorgungsspannungspaar minimiert werden kann.SenderAuswirkungen der Leistung.
　　
　2. Gestaltung der Senderschaltung
　　
2.1 Lichtintensität-Spannungsschaltung
　　
Wie in Abbildung 2 gezeigt, wandelt die Silizium-Photozelle die Lichtintensität in einen äußerst schwachen Strom um, der proportional zur Lichtintensität ist. Der Strom, der von der Silizium-Photozelle erzeugt wird, fließt hauptsächlich durch den Rückkopplungswiderstand R1, so dass die Ausgangsspannung am Ausgang des Computerverstärkers UC1 entsteht, das Ausgangsspannungssignal wird nach dem Computerverstärker UC2 isoliert, so dass der Ausgang des Computerverstärkers UC2 eine Ausgangsspannung erhalten kann, die Ausgangsspannung ist proportional zur Lichtintensität. Durch die Einstellung der Widerstandswerte R1, R2 und R3 kann die Ausgangsspannung auf die Standardspannung von 0 bis 5 V angepasst werden.
　　

　　
Durch den Versand ist die falsche Kurze bekannt:
　　
Formel: I ist der Strom, den die Silizium-Photozelle erzeugt, V1 ist die Ausgangsspannung.
　　
Durch die Anpassung des Widerstandswertes R1, R2 und R3 kann eine Standard-Ausgangsspannung von 0 bis 5 V erhalten werden.
　　
　2.2 Spannungsbereich Umwandlung Schaltung
　　
Wie in Abbildung 3 gezeigt, erhält die oben genannte Lichtintensität-Wandelspannungsschaltung eine Standard-Ausgangsspannung von 0 bis 5 V, die durch Berechnung des Betriebsverstärkers UC3 und der analogen Verstärkungsschaltung, die aus den Widerständen R4, R5, R6 und R7 besteht, zu einer Spannung von 0 bis 1,6 V umgewandelt werden kann. Durch die Teilspannungsschaltung kann am Gleitende des einstellbaren Potenziators W1 eine Spannung erhalten werden, die mit der zuvor erhaltenen Spannung von 0 bis 1,6 V durch eine homophasige Additionsschaltung, die aus dem Betriebsverstärker UC4 und den Widerständen R9, R10, R11, R12 und R13 besteht, eine Spannung von 0,4 bis 2 V am Ausgang des Betriebsverstärkers UC4 erhalten wird.
　　
Die spezifische Formel folgt:
　　
Aus der falschen Kürze erkennbar:
　　
Wählen Sie den richtigen R5, R6, R7 Widerstand, kann 0 bis 1,6 V.
　　
Wenn R9 Die R10 R11 = R12 R13,
　　
In der Formel: Vref ist der Partitionsdruckwert des verstellbaren Potentionsschiebers.
　　
Wählen Sie die geeigneten R8, R9, R10, R11, R12, R13 Widerstandswerte und verstellbare Potenziatoren, Vout2 = 0,4 ~ 2V. 2.3 Spannung-Stromkreis
　　
Wie in Abbildung 4 gezeigt, kann eine sorgfältige Analyse erkennen, dass der Ausgang des Operationsverstärkers UD1 über den gleichen Eingang des Widerstands R17, der Triode Q1, des Widerstands R18, des Widerstands R19 und des Widerstands R15 den negativen Rückkopplungszweig des Operationsverstärkers UD1 bildet. Durch die Eigenschaften des Transports und der Ausführung von kurzen Fehlern kann bekannt sein, dass, wenn der Widerstand R14 mit dem Widerstand R15 gleich ist, der Widerstand R19 gleich der Ausgangsspannung des Umwandlungskreises im Spannungsbereich 0,4 ~ 2V ist, so dass, wenn R19 100Ω ist, dann R15 >> R19, dann ist der Gesamtstrom in der Zui-Endkreislaufung ungefähr gleich dem Strom, der durch den Widerstand R19 fließt, d. h. 4 ~ 20mA.
　　
Die spezifische Formel folgt:
　　
Aus der falschen Kürze erkennbar:
　　
Wenn R15 deutlich größer als R19 ist und R19 = 100 ist, dann ist I = 4 bis 20mA.
　　
2.4 Schaltkreise für regulierte Stromversorgung
　　
Wie in Abbildung 5 gezeigt, macht die Stromquelle den Eingangsstrom des Schaltkreises der Regulierungsleistung stabil, wodurch die Ausgangsspannung stabil ist, d. h. die Versorgungsspannung, die an das Frontend versorgt wird, stabil ist. Die Spannungsreglerdiode D1 erzeugt eine 2,5 V Basisspannung am physischen Eingang des Betriebsverstärkers UD2 und verstärkt diese Basisspannung durch eine Verstärkungsschaltung, die aus dem Betriebsverstärker UD2, dem Widerstand R20 und R21 besteht, um eine Spannung von etwa 12 V am Ausgang des Betriebsverstärkers UD2 zu erhalten.
　　
Die spezifische Formel folgt:
　　
Durch den Versand kurz falsch erhältlich,
　　
Da Vdd = 2,5V, wählen Sie den geeigneten Widerstand R20, R21 Widerstand, um den gewünschten Ausgangsspannungswert VDD zu erhalten.
　　
　3. Experimente und Ergebnisse
　　
In der oben genannten Stromtyp-Zweileitung Lichtintensitäts-Transmitter-Schaltung, die Ausgabe von UC1, UC2, UC3, UC4 wählen OPA481, die Ausgabe von UD1, UD2 wählen MC33172. Der Transport ist die Hauptleistungskomponente der Schaltungsart, OPA481 und MC33172 sind beide hochpräzise, niedrige Leistungsversorgung, die Sie wählen können, um die Umwandlungsgenauigkeit zu maximieren, während der Gesamtleistungsverbrauch der Schaltung kleiner als 4mA erfüllt wird (da die Schaltung von einer externen Stromversorgung betrieben wird, ist der Ausgangsstrom 4mA, der normale Betrieb der Schaltung voraussetzt, dass der Gesamtleistungsverbrauch der Schaltung kleiner als 4mA sein muss). Darüber hinaus kann die Stromquelle D3 LM234 wählen, die Spannungsreglerdiode D1 LM285-2,5 wählen, die Diode D2 1N437 wählen und die Triode Q1 2N3904 wählen. Allgemeine Widerstände werden mit einer Genauigkeit von 1% ausgewählt. Die Silizium-Optik-Zelle wählt SPS3030 von Nantong Dahua hergestellt, die Silizium-Optik-Zelle Konvertierung Linearität ist gut, und von der Temperatur sehr wenig beeinflusst, die Auswahl kann die Konvertierungsgenauigkeit der Senderschaltung verbessern. Da die Schaltung mit einer regulierten Stromerzeugungsschaltung für die Stromversorgung der Front-End-Entladungsschaltung verwendet wird, können die Auswirkungen von Spannungsschwankungen der externen Stromversorgung auf die Senderschaltung minimiert werden.
　　
Folgen Sie der oben genannten Schaltung, um die Leiterplatte zu machen, dann verwenden Sie die oben ausgewählten Komponenten, um die Schaltung zu verbinden, wenn sich die Lichtintensität von 0 bis 200 klux (Einheit der Lichtintensität) ändert, messen Sie die Ausgangsstromgröße des Senders, das Experimentergebnis ist wie in Abbildung 6 gezeigt.
　　
In Abbildung 6 zeigt die Querachse die Lichtintensität an, in Einheit klux; Die Vertikalachse zeigt den Ausgangsstrom in mA. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Schaltung eine lineare Umwandlung von Lichtintensitätssignalen von 0 bis 200 klux in Stromsignale von 4 bis 20 mA ermöglicht. Seine Umwandlungsgenauigkeit ist hoch (Fehler von etwa 1%), die Linearität ist gut (ungefähr geradlinig), die Lichtintensität kann stabil und zuverlässig in den Stromausgang von 4 bis 20 mA umgewandelt werden, und zui hat das erwartete Ziel erreicht.
　　
　4. Schlusswort
　　
Der Artikel beschreibt detailliert das Design des Stromtyp-Zweileitung-Lichtintensitäts-Senders, Experimente zeigen, dass der Entwurf des Senders eine hohe Genauigkeit, gute Linearität, niedrigen Stromverbrauch, stabile Leistung und gute Anwendungsaussichten in der Industrie hat.