单片机ADC检测4-20mA电路，以及计算方法

单片机ADC检测4-20mA电路，以及计算方法

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1，手里有一个4-20mA输出的压力传感器，假设测量范围是0MPa到2MPa，具体多少忘了，计算方便取个整数。单片机要做的就是采集到这个信号，而且计算出当前的压力。下面给大家一个参考。

2，4-20mA信号在工业上是非常常见的一种信号，应用在各种传感器的输出上，突出优点就是抗干扰能力强，大家都知道，串联电路中，电流处处相等，那么信号线再长（比如几十米）也不用担心内阻问题导致的压降了。我们只需要检测电流大小即可，单片机检测的和传感器发射的一定是相等的电流。

3，这个传感器是两线制的，只有一个正极和负极，在12V直流供电下可以正常工作。

4，单片机有一个16Bit的高精度ADC，能够精确检测0V到3.3V的电压（这里的3.3V指的是ADC电路的参考电压，一般在单片机电路上设计）。也就是说，如果外部有一个电压是0V到3.3V之间变化的，那么单片机就可以把它转化为数字0到数字65535之间，而且这个关系是线性的。实际电路如下：

5，传感器只需要根据正负极，接到连接器P15上即可。当传感器接好后，会有4到20mA的电流，流过电阻R39，那么对应的电阻上面的电压变化范围就是

传感器量程	传感器输出	R39电压  (U = I X R)
0MPa	4mA	588mV
1MPa（中间量程）	12mA	1764mV
2MPa(满量程)	20mA	2940mV

上述电路上有稳压二极管D2，目的是保护单片机的IO口，防止某个瞬间R39上的电压突然增大烧坏单片机。

6，有了上述表格，那么单片机要做的就是处理数据了。下表给出对应关系。

传感器量程	单片机检测的电压	ADC采集到的数字
0MPa	588mV	11677
1MPa（中间量程）	1764mV	35032
2MPa(满量程)	2940mV	58386

7，ADC采集的数字具体公式如下：

 

    式子中，u是采集到的电压，单位是mV；a是其采集到的理论ADC数字;3300mV是参考电压。

 

8,看见了吧，单片机检测传感器的数值并不难，而且是不是特别简单？对了，单片机的ADC计算时候没有小数，不是四舍五入，小数直接舍去。

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