4-20mA电流输出设计方案

仪表、传感器输出的电流信号多为4-20mA，为什么是4-20mA呢？因为4-20mA的传感器多为两线制，即信号线和电源线公用两根线，如果起点是0mA就这导致无法区分信号是0mA，还是传感器不工作；另外，起点是4mA也利于系统判断传感器是否掉电或者是短线。

那4-20mA的电流信号该如何产生呢，在数字电路高度发展的今天以单片机为核心的系统比比皆是，但是单片机是数字信号，而电流是模拟信号，这就需要用到DA转换，即数字信号转换为模拟信号。

目前，单片机要控制系统输出4-20mA的电流信号的常用方案为：

今天要推荐一款芯片：AD5410，该芯片是ANGLOG DEVICE生产的，单通道12位串行输入的DAC芯片，与单片机的通信方式为SPI总线，单片机只需要将数值通过SPI写给AD5410即可输出相应的电流值。其供电范围为：10.8-40V。

上图是PIC单片机为核心设计的一款4-20mA电流输出的产品，AD5410具有丰富的错误诊断机制，可以大大提高设计的抗干扰性。电流输出公式如下：

N：DA转换的分辨率，该芯片为12位；

D：为载入DAC码的十进制等效值；

单片机通过AD转换将所采集到的物理量转化成电压信号V，再将V量化成0-1024的值与D对应，即可输出相应的4-20mA电流。

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