[发明专利]电压转4-20mA电流的电路

说明书

本发明公开了一种电压转4‑20mA电流的电路，涉及电压转电流的技术领域，包括：运算放大器U1、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、二极管D1以及三极管Q1；所述电阻R11一端连接输入电压V0，另一端连接所述运算放大器U1的反相输入端；所述电阻R12一端连接所述运算放大器U1的正相输入端，另一端接地；所述电阻R13一端连接所述运算放大器U1的反相输入端，另一端连接二极管D1的阳极；所述电阻R14一端连接所述运算放大器U1的正相输入端，另一端连接三极管Q1的发射极；所述电阻R15一端连接所述运算放大器U1的输出端，另一端连接三极管Q1的基极；所述电阻R16一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接二极管D1的阳极。本发明的电路，其结构简单，成本低。

技术领域

本发明涉及电压转电流的技术领域，具体涉及一种电压转4-20mA电流的电路。

背景技术

在工业控制现场，需要将系统各个环节的相关信息通过仪表显示出来，便于直观的观察监控，判断系统是否运行正常，而现场安装的仪表一般离主控设备距离较远，如果采用电压信号进行传输，由于传输线路上存在分布电阻，电压信号在传输的过程中会有一定衰减，同时在传输线路上也会受到噪声的干扰，对显示结果造成很大的误差。电流信号在传输线路上抗干扰能力强，也不会在传输线路上产生电压降，很好的避免了上述问题。所以，4-20mA电流信号成为了工业现场主流的信号传输方式。

现有4-20mA电流信号的产生方案一般是采用集成芯片方案，芯片输入是电压，芯片输出是电流，但是这种集成芯片的价格比较昂贵，不利主控设备实现量产，限制了其在低成本设备中的应用。并且，该方案输入与输出没有实现电气隔离，由于工控现场一般比较复杂，如果现场仪表出现比较严重的问题时，也会损坏主控设备。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种电压转4-20mA电流的电路，其结构简单，成本低。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种电压转4-20mA电流的电路，用于将输入电压V0转化为4-20mA电流输出给负载，包括：运算放大器U1、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、二极管D1以及三极管Q1；

所述电阻R11一端连接输入电压V0，另一端连接所述运算放大器U1的反相输入端；

所述电阻R12一端连接所述运算放大器U1的正相输入端，另一端接地；

所述电阻R13一端连接所述运算放大器U1的反相输入端，另一端连接二极管D1的阳极；

所述电阻R14一端连接所述运算放大器U1的正相输入端，另一端连接三极管Q1的发射极；

所述电阻R15一端连接所述运算放大器U1的输出端，另一端连接三极管Q1的基极；

所述电阻R16一端连接三极管Q1的发射极，另一端连接二极管D1的阳极。

在上述技术方案的基础上，所述电阻R11和输入电压V0之间设有一光电耦合隔离电路，所述光电耦合隔离电路包括：运算放大器U2、光电耦合器U3、运算放大器U4、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26以及三极管Q2；

所述光电耦合器U3包括发光二极管D2、光敏二极管D3以及光敏二极管D4；

所述电阻R21一端连接输入电压V0，另一端连接所述运算放大器U2的反相输入端；

所述电阻R22一端接地，另一端连接所述运算放大器U2的正相输入端；

所述电阻R23一端连接运算放大器U2的输出端，另一端连接所述三极管Q2的基极；

所述发光二极管D2的阳极连接所述电阻R24，所述发光二极管D2的阴极连接所述三极管Q2的发射极；