作為一名電子工程師，接觸過(guò)很多的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品應(yīng)用于各行各業(yè)，其功能、安規(guī)、使用條件都各不相同。不同行業(yè)的產(chǎn)品要求有對(duì)應(yīng)的電路去support完成相應(yīng)的功能。

特別是一些傳感器方面的產(chǎn)品，要求會(huì)更高一些。例如，溶氧儀，電流傳感器，高精度重力傳感器等等。

溶氧儀

電流互感器

還有一些電路中會(huì)使用到簡(jiǎn)單的電壓、電流互轉(zhuǎn)的功能要求電路來(lái)實(shí)現(xiàn)完成。

下面介紹兩種這樣的電路，并具體地分析了這些電路的構(gòu)成。以便大家學(xué)習(xí)和參考。

1. 電流轉(zhuǎn)電壓電路

各種智能檢測(cè)儀表的0~20mA或4~20mA電流，是如何將這些毫安級(jí)的模擬量信號(hào)輸入到最后的MCU\DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的呢？圖1電路就是將此電流轉(zhuǎn)換成電壓后再送ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該電路就是這樣一個(gè)典型的電流轉(zhuǎn)電壓的電路。

如圖4~20mA電流流過(guò)采樣100Ω電阻R1，在R1上會(huì)產(chǎn)生0.4~2V的電壓差。

由虛斷知，運(yùn)放輸入端沒(méi)有電流流過(guò)，則流過(guò)R3和R5的電流相等，流過(guò)R2和R4的電流相等。

故： (V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a

(V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b

由虛短知： Vx = Vy ……c

電流從0~20mA變化，則V1 = V2 + (0.4~2) ……d

由c，d式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e

如果R3=R2，R4=R5，則由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f

圖1中R4/R2=22k/10k=2.2，則f式Vout = -(0.88~4.4)V，即是說(shuō)，將4~20mA電流轉(zhuǎn)換成了-0.88 ~ -4.4V電壓，此電壓可以送ADC去處理。

這是最典型的電流轉(zhuǎn)電壓的電路。一些高精度的傳感器的一部分電路就是采用了該方式將電流轉(zhuǎn)為電壓。將一些特殊的模擬量的電流轉(zhuǎn)換成可識(shí)別的電壓，用于后級(jí)的數(shù)據(jù)采集和分析。

2. 電壓轉(zhuǎn)電流電路

電流可以轉(zhuǎn)換成電壓，那電壓也可以轉(zhuǎn)換成電流。

圖2就是這樣一個(gè)通用電路。經(jīng)典中的經(jīng)典。

如上圖電路中的負(fù)反饋沒(méi)有通過(guò)電阻直接反饋，而是串聯(lián)了一個(gè)三極管Q1連接其發(fā)射結(jié)，一般人認(rèn)為是一個(gè)比較器就是了，但是實(shí)際并不是這樣的。由于是放大電路，虛短虛斷的規(guī)律仍然是符合的。

由虛斷知，運(yùn)放輸入端沒(méi)有電流流過(guò)，

則 (Vi – V1)/R2 = (V1 – V4)/R6 ……a

同理 (V3 – V2)/R5 = V2/R4 ……b

由虛短知 V1 = V2 ……c

如果R2=R6，R4=R5，

則由a，b，c式得V3-V4=Vi

上式說(shuō)明R7兩端的電壓和輸入電壓Vi相等，則通過(guò)R7的電流I=Vi/R7，如果負(fù)載RL<<100KΩ，則通過(guò)RL和通過(guò)R7的電流基本相同。從而得到了電壓轉(zhuǎn)換成電流。

我們的溶氧儀產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中就采用了這樣電壓轉(zhuǎn)電流的電路，可謂是經(jīng)典中的經(jīng)典。

以上電路供大家學(xué)習(xí)和使用。

大家還有哪些電路是可以將電壓轉(zhuǎn)換成電流，哪些電路是電流轉(zhuǎn)電壓的？可以一起來(lái)分享下！