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二線制4～20mA顯示模塊幾種常見方案的對比
2017-08-04
隨著料位計數字化、可視化技術的發展，無源二線制4～20mA顯示模塊已越來越多的配備于各種料位計，并廣泛應用于工業現場。無源二線制4-20mA顯示模塊是指顯示模塊與外界僅有兩根導線連接至二線制的4～20mA電流信號中，這兩根導線既是顯示模塊信號采集的輸入，也是其供電電源的輸入。這種結構因其布線簡單、極高的可靠性和性價比、無需考慮供電和隔離等優點而深受用戶喜愛。
目前無源二線制4～20mA顯示模塊常見方案有兩種，對比說明如下：
方案一：
通過運算放大器將電流信號轉換成電壓信號，然后利用單片機的A/D單元或者專用A/D轉換IC將電壓信號轉換為數字信號，最后單片機讀取A/D中的數字信號并將其顯示在LCD上。
此方案在信號轉換環節采用運算放大器及大量外圍阻容器件，影響整機的可靠性，并且受器件內部溫漂、零點漂移的影響易造成示值誤差。在A/D轉換環節，普通單片機和普通A/D轉換IC均存在位數較低轉換精度較差的缺點，影響測量的精度。
方案二：
通過專用二線制4～20mA信號采集單片機對電流信號進行處理。電流信號通過信號采集I/O口外一精密電阻轉化為電壓信號，然后進入具有10種放大倍率選擇的PGA單元進行放大，最后進入18位全差動輸入ΣΔADC類型模數轉換單元將電壓信號轉換為數字信號并顯示在LCD上。
此方案在信號轉換環節無外圍運算放大模擬電路，所以可靠性高，不受溫漂、零點漂移的影響。在A/D轉換環節18位全差動輸入ΣΔADC類型模數轉換單元能保證數據轉換的精確性。同時此專用單片機的通用I/O口兼具普通單片機的I/O功能，較易實現通訊、顯示、控制等功能。
從上述兩個方案的對比可以看出，通過專用二線制4～20mA信號采集單片機對電流信號進行處理具有可靠性高、精度高、信號不受器件溫漂、零點漂移的影響等優點。此方案被越來越多的應用于磁翻板液位計、浮球液位計等各種現場顯示測控儀表中。
以上就是有關“二線制4～20mA顯示模塊幾種常見方案的對比”的相關介紹，如欲了解更多液位開關、磁翻板液位計等物位測量方面的知識，歡迎關注微信公眾號：Jiweimeter。
目前無源二線制4～20mA顯示模塊常見方案有兩種，對比說明如下：
方案一：
通過運算放大器將電流信號轉換成電壓信號，然后利用單片機的A/D單元或者專用A/D轉換IC將電壓信號轉換為數字信號，最后單片機讀取A/D中的數字信號并將其顯示在LCD上。
此方案在信號轉換環節采用運算放大器及大量外圍阻容器件，影響整機的可靠性，并且受器件內部溫漂、零點漂移的影響易造成示值誤差。在A/D轉換環節，普通單片機和普通A/D轉換IC均存在位數較低轉換精度較差的缺點，影響測量的精度。
方案二：
通過專用二線制4～20mA信號采集單片機對電流信號進行處理。電流信號通過信號采集I/O口外一精密電阻轉化為電壓信號，然后進入具有10種放大倍率選擇的PGA單元進行放大，最后進入18位全差動輸入ΣΔADC類型模數轉換單元將電壓信號轉換為數字信號并顯示在LCD上。
此方案在信號轉換環節無外圍運算放大模擬電路，所以可靠性高，不受溫漂、零點漂移的影響。在A/D轉換環節18位全差動輸入ΣΔADC類型模數轉換單元能保證數據轉換的精確性。同時此專用單片機的通用I/O口兼具普通單片機的I/O功能，較易實現通訊、顯示、控制等功能。
從上述兩個方案的對比可以看出，通過專用二線制4～20mA信號采集單片機對電流信號進行處理具有可靠性高、精度高、信號不受器件溫漂、零點漂移的影響等優點。此方案被越來越多的應用于磁翻板液位計、浮球液位計等各種現場顯示測控儀表中。
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（深圳計為自動化技術有限公司研發中心2017年8月4日發布）
TAGS : 二線制
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