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二线制4-20mA显示模块两种方案的比较
2017-07-18
无源二线制4～20mA显示模块是指显示模块与外界仅有两根导线连接至二线制的4～20mA电流信号中，这两根导线既是显示模块信号采集的输入，也是其供电电源的输入。这种结构因其高可靠性、高性价比、布线简单、无需考虑供电和隔离等优点而深受客户喜爱。随着料位计数字化和可视化技术的发展，无源二线制4～20mA显示模块已被越来越多的配备于各种料位计，并广泛应用于工业现场。
从上表不难看出，通过专用二线制4～20mA信号采集单片机对电流信号进行处理具有可靠性高、精度高、信号不受器件温漂、零点漂移的影响。此方案越来越多的应用于磁翻板液位计、浮球液位计等各种现场显示测控仪表中。
在无源二线制4～20mA显示模块几种方案中，有2种方案较为常见，其具体方案及特点如下表。
无源二线制4～20mA显示模块两种常见方案的比较：
|
序号 |
具体方案 |
特点 |
|
方案一 |
通过运算放大器将电流信号转换成电压信号，然后利用单片机的A/D单元或者专用A/D转换IC将电压信号转换为数字信号，最后单片机读取A/D中的数字信号并将其显示在LCD上。 |
1. 此方案在信号转换环节采用运算放大器及大量外围阻容器件，影响整机的可靠性； 2. 受器件内部温漂、零点漂移的影响，易造成示值误差； 3. 在A/D转换环节，普通单片机和普通A/D转换IC均存在位数较低转换精度较差的缺点，影响测量精度。 |
|
方案二 |
通过专用二线制4～20mA信号采集单片机对电流信号进行处理。电流信号通过信号采集I/O口外一精密电阻转化为电压信号，然后进入具有10种放大倍率选择的PGA单元进行放大，最后进入18位全差动输入ΣΔADC类型模数转换单元将电压信号转换为数字信号并显示在LCD上。 |
1. 此方案在信号转换环节无外围运算放大模拟电路，所以可靠性高、不受温漂、零点漂移的影响； 2. 在A/D转换环节18位全差动输入ΣΔADC类型模数转换单元能保证数据转换的精确性； 3. 此专用单片机的通用I/O口兼具普通单片机的I/O功能，能方便实现通讯、显示、控制等功能。 |
（深圳计为自动化技术有限公司研发中心2017年7月18日发布）
TAGS : 二线制
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