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文档简介

1、数控直流变送器在工业控制中， 信号常常需要长线传输， 由于噪声的干扰和 传输线分布电阻的压降，信号会衰减。为了避免这种影响，常采 用电流信号代替电压信号控制设备， 因为电流对噪声不敏感， 可 以增强信号的抗干扰能力。 而电流变送器能够将采集的信号转换 成按线性比例输出DC4 20mA恒流环标准信号，连续输送到接收 装置。电流送变器有两种类型：二线制和三线制。二线制电流送 变器其工作电源和信号共用一根导线，工作电源由接收端提供。 三线制电流送变器位于监控的系统端，由系统直接向送变器供 电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线 1 。本文设计 一种基于STC12C5A60S单片机的低压单电源供电

2、三线制直流电 流送变器。1 基本原理 直流电流送变器首先要解决的问题是怎样产生可调的直流 电压信号。一般的方法是采用DA芯片，但使用DA芯片成本较高， 且接口多。考虑到系统中使用到单片机，我们采用PW换现DA的方法，而采用单片机产生 PWM信号是十分方便的。PWM脉宽调 制信号是一种周期一定而高低电平的占空比可以调制的矩形脉 冲信号， 其傅立叶展开式中含有直流分量和各次谐波分量， 且直 流分量的大小与占空比成正比的关系， 因此可以通过低通滤波器 滤掉谐波分量， 得到输出可调的直流电压信号。 再经过 V/I 变换， 得到直流电流信号。2 系统总体设计系统包括单片机控制模块、电压信号产生模块、 V

3、/I 变换模 块、显示模块、短路保护模块组成。总体框图如图 1 所示：3 系统硬件设计3.1 主控单片机选择 主控单片机是采用宏晶公司的增强型单片机STC12C5A60S，2其内部集成8路10位AD和2路PWM非常适合本系统的要求。3.2 低通滤波器模块由于单片机输出的PWM波形频率在1KHz左右，故采用二级RC低通滤波器，截止频率设为 100Hz。3.3 V/I 变换模块V/I 变化的精度很大程度上决定了整个系统的精度，原理图 如图 2 所示：4 实物测试结果我们在硬件和软件制作完成后， 对系统进行了测试， 通过设 定不同的电流值，得到实际电流值数据如表 2所示。从上图可以看出，输出电流误差范围在2.5%以内，对于精度要求不高的应用是完全满足的。5 结束语通过实验结果可以看出，采用单片机输出PW（脉冲宽度调制信号）模拟DA实现三线制直流电流送变器，具有成本低，接 口少，功耗低的优点。如果采用更高

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