3051变送器4～20mA电流输出到接口的两种处理方法

来源：西安华恒仪表制造有限公司 2026年03月03日 07:17

　　4～20mA电流输出到接口的处理方法一直有很多人在网上提问，今天小编就此问题为大家整理了两个方面的处理方法。3051变送器4～20mA的输出范围常用的有0～20mA及4～20mA两种，电流变送器输出非常小电流及非常大电流时，分别代表电流变送器所标定的非常小及非常大额定输出值。

　　3051变送器接口尺寸指变送器测量部分与外部连接口的规格尺寸。包括接引压管的接头尺寸，电线穿入孔的尺寸以及排污、排气螺钉的安装尺寸。

　　下面以测量范围为以0～100A的电流变送器为例进行叙述。对于输出0～20mA的变送器0mA电流对应输入0A值，输出4～20mA的变送器4mA电流对应输入0A值，两类传感器的20mA电流都对应100A值。

　　对于输出0～20mA的3051变送器，在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻，在A/D转换器输入接口直接将电阻上的0－5V或0－10V电压转换为数字信号即可，电路调试及数据处理都比较简单。但劣势是无法判别变送器的损坏,无法辨别变送器输出开路和短路。

　　对于输出4～20mA的3051变送器，电路调试及数据处理上都比较烦琐。但这种变送器能够在变送器线路不通时,短路时或损坏时通过能否检测到正常范围内的电流(正常时非常小值也有4mA)，来判断电路是否出现故障，变送器是否损坏,因此得到更为广泛普遍的使用。

　　压力传感器MPX2100输出信号经IC1、IC2（OP07）构成的差动放大器放大，再由IC3（OP07）构成的增益为1的差动放大器放大后，驱动9013，以4-20mA电流的形式向负载RL输出压力信号，负载为位于50m三线电话电缆末端的250欧电阻。调节RP2使输出电流在无压力时为4mA；调节RP1使满压力100kPa时，输出电流为20mA。此电路可在机械加工、液面探测及流量控制等工业应用。

　　由于4～20mA电容式变送器输出4mA时，在取样电阻上的电压不等于0，直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为0，单片机无法直接利用，通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将4mA在取样电阻上产生的电压降消除，再进行A/D转换。这类硬件电路RCV420,是一种精密的I/V转换电路,还有应用LM258自搭的I/V转换电路,这个电路由两线制电流变送器产生的4～20mA电流与24V以及取样电阻形成电流回路，从而在取样电阻上产生一个1-5V压降，并将此电压值输入到放大器LM258的3脚。电阻分压电路用来在集成电路LM258的2脚产生一个固定的电压值，用于抵消在取样电阻上4mA电流产生的压降。

　　所以当两线制电流变送器为非常小值4mA时，LM258的3脚与2脚电压差基本为0V。LM258与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路，将两线制电流在取样电阻上的电压值进行放大并通过LM258的1脚输出至模拟/数字转换电路，供单片机CPU读入，通过数据处理方法将两线制电流变送器的4-20mA电流在LCD/LED屏幕上以0-100A值的形式显示出来

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