CN111026212A - 一种能够将电流转换为电压的转换电路 - Google Patents

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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
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Abstract

本发明涉及一种能够将电流转换为电压的转换电路。该转换电路包括保险丝(F1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一稳压二极管(D1)、第二稳压二极管(D2)、晶体管(M1)和放大器(A1)。本发明通过在基准电压电路部分设计用于稳压的稳压二极管和用于滤波的电容，使得转换电路的稳定性提高，并且通过稳压模块进一步提高该转换电路的稳定性，从而改善转换电路的稳定性，提高自动测控系统的性能。

Description

一种能够将电流转换为电压的转换电路
技术领域
本发明涉及转换电路技术领域，特别是涉及一种能够将电流转换为电压的转换电路。
背景技术
随着近代工业和科学技术的发展，测试任务和测控对象变得越来越复杂，对测试速度和测试精度的要求也越来越高，从而推动自动测控系统技术不断地向新的领域发展。
在计算机自动测控系统中，经常选用具有一定功能的电动组合单元作为系统的一部分，其中，电动组合单元的输出信号一般为电流信号，而一般单片机应用系统信号输出的只是电压信号，其能处理的也只有电压信号，因此需要进行电流电压之间的转换。
但是，目前的电流电压转换电路的稳定性较差，从而影响自动测控系统的性能。
发明内容
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种能够将电流转换为电压的转换电路。
具体地，本发明一个实施例提出的一种能够将电流转换为电压的转换电路，包括：保险丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一稳压二极管、第二稳压二极管、晶体管和放大器，其中，
所述保险丝和所述第三电阻依次串接于电流输入端和所述放大器的正输入端，所述第一电容的第一端连接于所述电流输入端和所述保险丝连接形成的节点处，所述第一电容的第二端连接于接地端，所述第一电阻和所述第二电阻串接形成的第一端连接于所述保险丝和所述第三电阻连接形成的节点处，所述第一电阻和所述第二电阻串接形成的第二端连接于接地端，所述第二电容的第一端连接于所述保险丝和所述第三电阻连接形成的节点处，所述第二电容的第二端连接于接地端；
所述放大器的负输入端连接于所述第五电阻，所述第五电阻、所述第一稳压二极管和所述第三电容并接形成的第一端连接于所述第四电阻的第一端，所述第五电阻、所述第一稳压二极管和所述第三电容并接形成的第二端连接于接地端，所述第四电阻的第二端连接于电压输入端，所述第六电阻的第一端连接于所述第五电阻、所述第一稳压二极管和所述第三电容并接形成的第二端，所述第六电阻的第二端连接于所述第七电阻的第一端和所述第四电容连接形成的节点处，所述第七电阻的第二端连接接于所述放大器的输出端和所述第八电阻之间；
所述第四电容、所述晶体管和所述第十电阻串接形成的第一端连接于所述第六电阻和所述第七电阻连接形成的节点处，所述第四电容、所述晶体管和所述第十电阻串接形成的第二端连接于电压输出端，所述第八电阻、所述第九电阻和所述第二稳压二极管串接形成的第一端连接于所述第六电阻和所述第七电阻连接形成的节点处，所述第八电阻、所述第九电阻和所述第二稳压二极管串接形成的第二端连接于电压输出端。
在本发明的一个实施例中，所述第二电阻和所述第五电阻均为滑动变阻器。
在本发明的一个实施例中，所述第一稳压二极管和所述第二稳压二极管的型号均为MTZ2.0。
在本发明的一个实施例中，所述放大器的型号为LM224。
在本发明的一个实施例中，所述保险丝为自恢复保险丝。
在本发明的一个实施例中，所述自恢复保险丝的型号为WH130。
本发明实施例，具备如下优点：
本发明通过在基准电压电路部分设计用于稳压的稳压二极管和用于滤波的电容，使得转换电路的稳定性提高，并且通过稳压模块进一步提高该转换电路的稳定性，从而改善转换电路的稳定性，提高自动测控系统的性能。
通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。
附图说明
下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种能够将电流转换为电压的转换电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。
请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种能够将电流转换为电压的转换电路的结构示意图。本发明的实施例提供一种能够将电流转换为电压的转换电路，该转换电路包括：保险丝F1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、晶体管M1和放大器A1，其中，
所述保险丝F1和所述第三电阻R3依次串接于电流输入端Iin和所述放大器A1的正输入端，所述第一电容C1的第一端连接于所述电流输入端Iin和所述保险丝F1连接形成的节点处，所述第一电容C1的第二端连接于接地端GND，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串接形成的第一端连接于所述保险丝F1和所述第三电阻R3连接形成的节点处，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2串接形成的第二端连接于接地端GND，所述第二电容C2的第一端连接于所述保险丝F1和所述第三电阻R3连接形成的节点处，所述第二电容C2的第二端连接于所述第二电阻R2和接地端(GND)连接形成的节点处；
所述放大器A1的负输入端连接于所述第五电阻R5，所述第五电阻R5、所述第一稳压二极管D1和所述第三电容C3并接形成的第一端连接于所述第四电阻R4的第一端，所述第五电阻R5、所述第一稳压二极管D1和所述第三电容C3并接形成的第二端连接于接地端GND，所述第一稳压二极管D1的负极连接于所述第四电阻R4的第一端，所述第一稳压二极管D1的正极连接于接地端GND，所述第四电阻R4的第二端连接于电压输入端Vin，所述第六电阻R6的第一端连接于所述第五电阻R5、所述第一稳压二极管D1和所述第三电容C3并接形成的第二端，所述第六电阻R6的第二端连接于所述第七电阻R7的第一端和所述第四电容C4连接形成的节点处，所述第七电阻R7的第二端连接接于所述放大器A1的输出端和所述第八电阻R8之间；
所述第四电容C4、所述晶体管M1和所述第十电阻R10串接形成的第一端连接于所述第六电阻R6和所述第七电阻R7连接形成的节点处，所述第四电容C4、所述晶体管M1和所述第十电阻R10串接形成的第二端连接于电压输出端Vout，所述晶体管M1的源极连接于所述第四电容C4，所述晶体管M1的漏极连接于所述第十电阻R10，所述晶体管M1的栅极连接于所述第九电阻R9和所述第二稳压二极管D2的负极连接形成的节点处，所述第八电阻R8、所述第九电阻R9和所述第二稳压二极管D2串接形成的第一端连接于所述第六电阻R6和所述第七电阻R7连接形成的节点处，所述第八电阻R8、所述第九电阻R9和所述第二稳压二极管D2串接形成的第二端连接于电压输出端Vout，所述第二稳压二极管D2的正极连接于电压输出端Vout。
通过第一电容对电流信号进行滤波，以去除干扰，保证电流信号传输的稳定，提高转换的精确度和稳定性。
具体地，保险丝F1为自恢复保险丝，且自恢复保险丝的型号为WH130。
采用自恢复保险丝，不仅可以保护电流电压转换电路，且当电流电压转换电路的过流过热故障得到排除之后，自恢复保险丝会自动复原到低阻态，无需更换，使用方便，且能够保护电源系统的安全。
具体地，第一电阻R1为固定阻值的电阻，第二电阻R2为滑动变阻器，且第二电阻R2为微调电阻，利用第二电阻R2进行微调。
通过第一电阻R1和第二电阻R2的串联改善了电流信号转换为电压信号的精确度。
本实施例的转换电路的基准电压设置有第五电阻，且第五电阻为滑动变阻器，通过调整第六电阻的大小能够实现对基准电压进行调整，通过改变第五电阻和第六电阻的电压分配比例，实现对基准电压的改变，从而使得该转换电路的适用性更广。通过设置第一稳压二极管可以用于稳定电压，且通过第三电容进行滤波，进一步保证电压的稳定。
优选地，稳压二极管D1的型号为MTZ2.0。
优选地，放大器A1的型号为LM224。
具体地，利用第四电容C4、晶体管M1、第十电阻R10、第八电阻R8、第九电阻R9和第二稳压二极管D2组成该转换电路的稳压模块，从而实现稳压作用，通过该稳压模块保证转换的电压信号的稳定性，使得该转换电路不易受外界的干扰，提高转换后的电压准确度。
例如，当需要转换的电流信号为4-20mA时，可以将第一电阻R1设置为200Ω，第二电阻R2设置为0-10Ω，第三电阻R3设置为100Ω，电压输入端Vin输入的电压为5V，第四电阻R4为200Ω，第五电阻R5设置为0-1kΩ，第六电阻R6设置为2kΩ、第七电阻R7设置为1kΩ，则转换的电压信号可以为0-5V。
该电流电压电路的工作原理如下：将电流信号经过滤波之后，将电流信号变换为电压信号，然后通过放大器A1的输出端输出。在利用放大器A1对电压信号进行放大的过程中，在放大器A1的负输入端上需要提供一个基准电压。通过调整第五电阻的大小能够实现对基准电压进行调整，通过改变第五电阻和第六电阻的电压分配比例，实现对基准电压的改变，从而使得该转换电路的适用性更广。通过设置第一稳压二极管可以用于稳定电压，且通过第三电容进行滤波，进一步保证电压的稳定，且利用稳压模块保证转换的电压信号的稳定性，使得本发明的电流电压转换电路不易受外界干扰，确保转换后的电压准确性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种能够将电流转换为电压的转换电路，其特征在于，包括：保险丝(F1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一稳压二极管(D1)、第二稳压二极管(D2)、晶体管(M1)和放大器(A1)，其中，
所述保险丝(F1)和所述第三电阻(R3)依次串接于电流输入端(Iin)和所述放大器(A1)的正输入端，所述第一电容(C1)的第一端连接于所述电流输入端(Iin)和所述保险丝(F1)连接形成的节点处，所述第一电容(C1)的第二端连接于接地端(GND)，所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)串接形成的第一端连接于所述保险丝(F1)和所述第三电阻(R3)连接形成的节点处，所述第一电阻(R1)和所述第二电阻(R2)串接形成的第二端连接于接地端(GND)，所述第二电容(C2)的第一端连接于所述保险丝(F1)和所述第三电阻(R3)连接形成的节点处，所述第二电容(C2)的第二端连接于接地端(GND)；
所述放大器(A1)的负输入端连接于所述第五电阻(R5)，所述第五电阻(R5)、所述第一稳压二极管(D1)和所述第三电容(C3)并接形成的第一端连接于所述第四电阻(R4)的第一端，所述第五电阻(R5)、所述第一稳压二极管(D1)和所述第三电容(C3)并接形成的第二端连接于接地端(GND)，所述第四电阻(R4)的第二端连接于电压输入端(Vin)，所述第六电阻(R6)的第一端连接于所述第五电阻(R5)、所述第一稳压二极管(D1)和所述第三电容(C3)并接形成的第二端，所述第六电阻(R6)的第二端连接于所述第七电阻(R7)的第一端和所述第四电容(C4)连接形成的节点处，所述第七电阻(R7)的第二端连接接于所述放大器(A1)的输出端和所述第八电阻(R8)之间；
所述第八电阻(R8)串接于所述第六电阻(R6)的第二端和电压输出端(Vout)之间，所述第七电阻(R7)串接于所述放大器(A1)的输出端和所述第八电阻(R8)之间；
所述第四电容(C4)、所述晶体管(M1)和所述第十电阻(R10)串接形成的第一端连接于所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)连接形成的节点处，所述第四电容(C4)、所述晶体管(M1)和所述第十电阻(R10)串接形成的第二端连接于电压输出端(Vout)，所述第八电阻(R8)、所述第九电阻(R9)和所述第二稳压二极管(D2)串接形成的第一端连接于所述第六电阻(R6)和所述第七电阻(R7)连接形成的节点处，所述第八电阻(R8)、所述第九电阻(R9)和所述第二稳压二极管(D2)串接形成的第二端连接于电压输出端(Vout)。
2.根据权利要求1所述的转换电路，其特征在于，所述第二电阻(R2)和所述第五电阻(R5)均为滑动变阻器。
3.根据权利要求1所述的转换电路，所述第一稳压二极管(D1)和所述第二稳压二极管(D2)的型号均为MTZ2.0。
4.根据权利要求1所述的转换电路，所述放大器(A1)的型号为LM224。
5.根据权利要求1所述的转换电路，所述保险丝(F1)为自恢复保险丝。
6.根据权利要求5所述的转换电路，所述自恢复保险丝的型号为WH130。
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