Debido a la fuerte capacidad antiinterferencia de la señal de corriente, la señal de corriente de 4 a 20 ma se utiliza ampliamente en la industria para transmitir cantidades analógicas, por lo que los transmisores ampliamente utilizados en esta etapa son principalmente transmisores de corriente. Según la cantidad de cableado externo del transmisor de tipo actual, el transmisor de tipo actual generalmente se puede dividir en un transmisor de tipo actual de tres líneas y un transmisor de tipo actual de dos líneas. Los transmisores de tres cables de tipo actual generalmente están conectados a tres cables externos, a saber, dos cables de alimentación y un cable de salida de corriente; Los transmisores de dos líneas de tipo actual generalmente están conectados a dos cables externos, ambos son cables de alimentación, y la corriente de alimentación es la corriente a exportar. Los transmisores de tres cables de tipo actual tienen deficiencias obvias, sus señales de transmisión deben ser de tres cables, y para reducir la interferencia de la señal, generalmente se necesitan cables blindados en los cables, por lo que cuando se necesita una transmisión de larga distancia, su costo de cable es más alto y la instalación es más complicada, lo que limita en gran medida su aplicación en el campo industrial. Por el contrario, los transmisores de dos hilos de tipo actual solo necesitan usar un simple par trenzado para transmitir la señal, y el par trenzado está menos perturbado, no es necesario agregar un cable de blindaje adicional, cuando se realiza la transmisión a larga distancia, el tipo actualTransmisor de dos líneasEn comparación con los transmisores de tres líneas de corriente, tienen ventajas de costo sobresalientes, por lo que esta etapa es de gran importancia para la investigación de los transmisores de dos líneas de corriente.
　　
En la actualidad, hay algunas investigaciones sobre transmisores de dos líneas de tipo actual para cantidades físicas como temperatura y humedad en el país y en el extranjero, mientras que el tipo actual para la intensidad de la luzTransmisor de dos líneasPor su parte, hay relativamente pocos estudios. Debido a las diferencias entre la intensidad de la luz y las cantidades físicas como la temperatura y la humedad, muchas veces no se puede aplicar directamente el circuito del transmisor de segunda línea de tipo actual para las cantidades físicas como la temperatura y la humedad al transmisor de intensidad de la luz de segunda línea de tipo actual. Además, algunos transmisores de intensidad de luz diseñados actualmente generalmente tienen problemas de baja precisión, mala lineal, rendimiento inestable y no pueden exportar señales de corriente estándar de 4 a 20ma. Con este fin, se ha diseñado un transmisor de intensidad de luz de dos líneas de tipo actual, que tiene las características de alta precisión, buena lineal y bajo consumo de energía, y puede exportar señales de corriente estándar de 4 a 20ma de manera estable y confiable, resolviendo así eficazmente los problemas mencionados anteriormente.
　　
　　1. composición del sistema transmisor
　　
Como se muestra en la figura 1, la estructura del circuito transmisor de intensidad de luz de dos líneas de tipo actual incluye principalmente cuatro partes: circuito de conversión de intensidad de luz, circuito de conversión de rango de tensión, circuito de conversión de corriente de tensión y circuito de generación de energía de Estabilización de tensión.
　　
El circuito de conversión de tensión de intensidad de luz realiza principalmente la conversión de la señal de corriente extremadamente débil producida por la fotobatería de silicio en un voltaje de salida posterior de 0 a 5v; El circuito de conversión del rango de voltaje convierte la señal de voltaje de 0 a 5v en una señal de voltaje de 0,4 a 2v; El circuito de conversión de voltaje a corriente realiza la conversión de voltaje de 0,4 a 2v en señal de corriente de 4 a 20ma; El circuito de generación de energía de Estabilización de tensión en realidad utiliza la corriente generada de 4 a 20 ma para proporcionar un voltaje de suministro estable para el circuito de conversión de intensidad de luz frontal y el circuito de conversión de rango de voltaje, lo que puede reducir el efecto de cambio de voltaje de suministro de energía externa en zui.TransmisorImpacto en el rendimiento.
　　
　2. diseño del Circuito del transmisor
　　
2.1 circuito de conversión de tensión de intensidad de luz
　　
Como se muestra en la figura 2, la fotobatería de silicio convierte la intensidad de la luz en una corriente extremadamente débil, que es proporcional a la intensidad de la luz. A partir de la ruptura virtual entre la entrada en la misma fase del amplificador operativo uc1 y la entrada en fase inversa, se puede ver que la corriente generada por la fotobatería de silicio fluye principalmente a través de la resistencia de retroalimentación r1, formando así un voltaje de salida en la salida del amplificador operativo uc1, que se aísla y amplifica después de pasar por el amplificador operativo uc2, por lo que se puede obtener un voltaje de salida en la salida del amplificador operativo uc2, que es proporcional a la intensidad de la luz. Al ajustar los valores de Resistencia r1, R2 y r3, el voltaje de salida se puede ajustar al estándar de 0 a 5v.
　　

　　
A partir de las deficiencias de la operación, podemos ver que:
　　
Donde: I es la corriente generada por la fotobatería de silicio y V1 es el voltaje de salida.
　　
Al ajustar los valores de resistencia de r1, R2 y r3, se puede obtener un voltaje de salida estándar de 0 a 5v.
　　
　2.2 circuitos de conversión de rango de tensión
　　
Como se muestra en la figura 3, el circuito de conversión de intensidad de luz anterior obtiene un voltaje de salida estándar de 0 a 5v, que se puede transformar en un voltaje de 0 a 1,6v a través del amplificador operativo uc3 y el circuito de amplificación proporcional de la misma fase compuesto por resistencias r4, r5, R6 y r7. Por su parte, a través del Circuito de División de tensión, se puede obtener un voltaje en el extremo deslizante del potenciómetro ajustable w1, que puede obtener un voltaje de 0,4 a 2v en la salida del amplificador operativo uc4 a través de un circuito de adición de la misma fase compuesto por el amplificador operativo uc4 y las resistencias r9, r10, r11, R12 y r13.
　　
La fórmula específica se deduce de la siguiente manera:
　　
A partir de la deficiencia y la deficiencia, podemos ver que:
　　
Elegir los valores de resistencia adecuados de r5, R6 y r7 puede hacer que sea de 0 a 1,6 V.
　　
A partir del Circuito de operación de suma de la misma fase, podemos ver que cuando R9 ¿ r10? R11 = r12? R13,
　　
En la fórmula: vref es el valor de presión parcial obtenido del extremo deslizante del potenciómetro ajustable.
　　
Elija los valores de resistencia adecuados r8, r9, r10, r11, r12, R13 y ajuste del potenciómetro ajustable para obtener vout2 = 0,4 a 2v. 2.3 circuitos de conversión de tensión a corriente
　　
Como se muestra en la figura 4, un análisis cuidadoso muestra que la salida del amplificador operativo ud1 constituye una rama de retroalimentación negativa a través de la entrada en la misma fase del amplificador operativo ud1 a través de la resistencia r17, el tripolar q1, la resistencia r18, la resistencia r19 y la resistencia r15. De acuerdo con las características de la ruptura virtual y corta del amplificador operativo, se puede saber que cuando la resistencia R14 y la resistencia r15 son iguales, la caída de tensión en ambos extremos de la resistencia r19 es exactamente igual a la tensión de salida del Circuito de conversión del rango de tensión 0,4 a 2v, por lo que si se toma r19 como 100 omega, y luego r15 > r19, la corriente total en el circuito final de Zui es aproximadamente igual a la corriente que fluye a través de la resistencia r19, es decir, 4 a 20ma.
　　
La fórmula específica se deduce de la siguiente manera:
　　
A partir de la deficiencia y la deficiencia, podemos ver que:
　　
Si r15 es mucho mayor que r19 y r19 = 100, i = 4 a 20ma.
　　
2.4 circuito de generación de energía de Estabilización de tensión
　　
Como se muestra en la figura 5, la fuente de corriente hace que la corriente de entrada del circuito generador de la fuente de alimentación estabilizada sea estable, lo que garantiza la estabilidad de su voltaje de salida, es decir, la estabilidad del voltaje de alimentación que suministra energía a la parte delantera. El regulador de voltaje D1 producirá un voltaje de referencia de 2,5v en la entrada de fase positiva del amplificador operativo ud2, y luego amplificará el voltaje de referencia a través de un circuito amplificador compuesto por el amplificador operativo ud2, la resistencia R20 y r21, obteniendo así un voltaje de aproximadamente 12v en la salida del amplificador operativo ud2.
　　
La fórmula específica se deduce de la siguiente manera:
　　
Se puede obtener mediante la operación y la liberación de lo virtual, lo corto y lo virtual.
　　
Debido a vdd = 2,5v, seleccionando las resistencias adecuadas R20 y r21, se pueden obtener los valores de voltaje de salida requeridos vdd.
　　
　3. experimentos y resultados
　　
En el circuito de transmisor de intensidad de luz de dos líneas de tipo actual mencionado anteriormente, opa481 se selecciona para la operación y liberación uc1, uc2, uc3 y uc4, y mc33172 se selecciona para la operación y liberación ud1 y ud2. El amplificador operativo es el principal componente de consumo de energía del circuito. tanto el opa481 como el mc33172 son amplificadores operativos de una sola fuente de alimentación de alta precisión y bajo consumo de energía. su selección puede mejorar la precisión de conversión en un gran límite de zui, al tiempo que cumple con los requisitos de que el consumo total de energía del circuito es inferior a 4ma (porque el circuito está alimentado por una fuente de alimentación externa y la pequeña corriente de salida Zui es de 4ma. la premisa del funcionamiento normal del circuito es que el consumo total de energía del circuito debe ser inferior a 4ma). Además, la fuente de corriente D3 se selecciona lm234, el diodos reguladores de voltaje D1 se selecciona lm285 - 2.5, el diodos D2 se selecciona 1n437 y el tripolar q1 se puede seleccionar 2n3904. En general, la resistencia se selecciona con una precisión del 1%. La fotobatería de silicio se selecciona sp3030 producida por Nantong Dahua company. la fotobatería de silicio tiene una buena lineal de conversión y se ve muy afectada por la temperatura. la selección de ella puede mejorar la precisión de conversión del Circuito del transmisor. Debido a que el circuito de generación de energía de Estabilización de tensión se utiliza en el circuito para suministrar energía al circuito de operación y amplificación frontal, Zui puede reducir el impacto de las fluctuaciones de voltaje de la fuente de alimentación externa en el circuito del transmisor en un gran límite.
　　
Haga una buena placa de PCB de acuerdo con el circuito anterior, y luego use los componentes seleccionados anteriormente para conectar el circuito. cuando la intensidad de la luz cambia de 0 a 200 Klux (unidad de intensidad de la luz), mida el tamaño de la corriente en la salida del transmisor. los resultados experimentales se muestran en la figura 6.
　　
En la figura 6, el eje transversal indica la intensidad de la luz, en unidades klux; El eje longitudinal indica la corriente de salida, en Ma. los resultados experimentales muestran que el circuito realiza bien la conversión lineal de la señal de intensidad de luz de 0 a 200 Klux a la señal de corriente de 4 a 20 Ma. Su precisión de conversión es alta (el error es de alrededor del 1%), buena lineal (casi lineal), puede convertir la intensidad de la luz en una salida de corriente de 4 a 20 ma de manera estable y confiable, y Zui finalmente logró el objetivo esperado.
　　
　4. observaciones finales
　　
El diseño del transmisor de intensidad de luz de dos líneas de tipo actual se introduce en detalle en el artículo. los experimentos muestran que el transmisor diseñado tiene una alta precisión, buena lineal, bajo consumo de energía y rendimiento estable, y tiene buenas perspectivas de aplicación en la industria.