用电压信号还是电流信号
什么是电流信号、电压信号？
什么是电流信号、电压信号？电流信号、电压信号都是电信号，而且是模拟量信号。
电信号的传输优点是容易产生、便于控制、易于处理。
那什么是信号呢？所谓的信号是“消息”的一种物理体现，而“消息”而是信号的具体内容，信号从物理属性来看，又有电信号和非电信号，它们之间是可以相互转化的。
例如温度、压力、流量、液位就是物理体现，它们是非电信号。
因此，非电信号与电信号之间的转化，它们之间转化的“桥梁”是传感器。
由此可知，传感器是将某些物理体现以电信号来表达具体内容的基础，也是将大千世界的物理体现转化为电信号的“中转站”。
现在人们常说的物联网，实现人与物对话、物与物对话，其中谁拥有了传感器方面的核心技术，就拥有绝对的话语权，就走在物联网发展的前端。
那么传感器利用什么方式能将物理体现以电信号来表达了？例如利用法拉第电磁感应原理，就能将流量变化转化为感应电势的变化。
利用压阻效应能将压力变化转化为电阻信号，利用电容器的极板间距离变化，能将压差变化转化为电势变化。
利用压电效应和逆压电效应能将超声能变化转化为电能。
利用哥里奥利效应实现对流体介质的密度，质量流量的测量。
在温度方面可以利用热电效应将温度变化转化为毫伏变化，利用导体材料的电阻随温度变化而改变的性质将温度变化转化为电阻信号。
因此，传感器能将大千世界的物理量转化为电信号，有的利用了某些效应、某些原理、某些电器元件自有特征等。
由上述可知，电压信号、电流信号既不是电压源，也不是电流源，只是将“消息”通过传感器转化而来的，因此实现了非电信号与电信号之间的转化。
既然能将非电信号转化为电信号这个瓶颈跨过，后面电信号的处理在已有的电子技术基础上就变得容易多了。
也恰好验证了万事开头难的这句世人都明白的道理。
电压信号的应用没有电流信号的应用优势那么明显？电压信号抗干扰能力弱，远距离传输容易衰减，而电流信号恰好相反。
因此，不管是采用统一信号制的DDZ-Il（0-10mA)型电动组合仪表，还是参考日本等国仪表研制的DDZ-Ill(4-20mA）型电动组合仪表，都是以电流信号为准，这也是由于电流信号便于远距离的优点而被得到广泛应用的原因之一。
为什么采用4~20mA的电流来传输模拟量
为什么采用4~20mA的电流来传输模拟量大家可能会非常熟悉RS232，RS485，CAN等工业上常用的总线，他们都是传输数字信号的方式。
那么，我们用什么方式来传输模拟信号呢?工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。
工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰，因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V，但是噪声的功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出，在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压，低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送器。
当然，电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND)，可节省一根线，所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到， 4-20mA电流本身就可以为变送器供电，变送器在电路中相当于一个特殊的负载，这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA，因此在量程范围内，变送器通常只有24V，4mA供电(因此，在轻负载条件下高效率的DC/DC电源(TPS54331,TPS54160)，低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器(如MSP430)对于两线制的4-20mA收发非常重要)。
步进电机驱动器控制信号接口说明
...步进电机驱动器控制信号接口说明驱动器是把计算机控制系统提供的弱电信号放大为步进电机能够接受的强电流信号，控制系统提供给驱动器的信号主要有以下三路： 1．步进脉冲信号CP：这是最重要的一路信号，因为步进电机驱动器的原理就是要把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：驱动器每接受一个脉冲信号CP，就驱动步进电机旋转一步距角， CP的频率和步进电机的转速成正比， CP的脉冲个数决定了步进电机旋转的角度。
这样，控制系统通过脉冲信号CP就可以达到电机调速和定位的目的。
2．方向电平信号DIR：此信号决定电机的旋转方向。
比如说，此信号为高电平时电机为顺时针旋转，此信号为低电平时电机则为反方向逆时针旋转。
此种换向方式，我们称之为单脉冲方式。
另外，还有一种双脉冲换向方式：驱动器接受两路脉冲信号（标注为CW和CCW），当其中一路（如CW）有脉冲信号时，电机正向运行，当另一路（如CCW）有脉冲信号时，电机反向运行。
用户使用何种方式，由拨位开关设定。
3．使能信号EN：此信号在不连接时默认为有效状态，这时驱动器正常工作。
当此信号回路导通时，驱动器停止工作，这时电机处于无力矩状态（等同于本公司SH系列驱动器的FREE信号），此信号为选用信号。
为了使控制系统和驱动器能够正常的通信，避免相互干扰，我们在驱动器内部采用光耦器件对输入信号进行隔离，三路信号的内部接口电路相同，常用的连接方式为①共阳方式：把CP+、DIR+和EN+接在一起作为共阳端接外部系统的+5V，脉冲信号接入CP-端，方向信号接入DIR-端，使能信号接入EN-端；②共阴方式：把CP-、DIR-和EN-接在一起作为共阴端接外部系统的GND，脉冲信号接入CP+端，方向信号接入DIR+端，使能信号接入EN+端；③差动方式：直接连接。
驱动器输入信号内部接口示意图如果驱动器输入信号为电压信号，要求：3.6V≤高电平≤5.5V； -5.5V≤低电平≤0.3V，最常用的为TTL电平。
电流电压转换电路原理
电流电压转换电路原理
电流电压转换电路是一种用于将电流转换成电压信号或将电压转换成电流信号的电路。
它利用电阻和运算放大器来实现电流和电压之间的转换。
电流到电压的转换电路通常使用电阻。
当电流通过一个电阻时，根据欧姆定律，将会产生一个与电流成正比的电压。
因此，通过选择适当的电阻值，可以将电流转换成相应的电压信号。
电压到电流的转换电路则需要使用运算放大器。
运算放大器是一种具有高增益的电路元件，它可以放大输入信号，并根据输入信号的差异来控制输出电流。
通过将需要转换的电压输入到运算放大器的输入端，然后将输出端连接到负载电阻上，就可以将电压转换成相应的电流信号。
在实际应用中，电流电压转换电路常用于测量和控制系统中。
例如，当我们需要测量电流时，可以将待测电流通过电阻转换成电压信号，然后再使用电压测量仪器进行测量。
另外，它还可以应用于传感器的信号转换、电源控制和模拟信号处理等场景中。
总的来说，电流电压转换电路是一种常用的电路设计，它通过电阻和运算放大器实现电流和电压之间的转换。
它在各种电子设备和系统中都有广泛的应用。
电压信号与电流信号的区别
电压信号与电流信号的区别工业上通常用电压0…5(10)V 或电流0(4)…20mA 作为模拟信号传输的方法，也是被程控机经常采用的一种方法。
那么电压和电流的传输方式有什么不同，什么时候采用什么方法，下面将对此进行简要介绍。
电压信号传输比如0…5(10)V如果一个模拟电压信号从发送点通过长的电缆传输到接收点，那么信号可能很容易失真。
原因是电压信号经过发送电路的输出阻抗，电缆的电阻以及接触电阻形成了电压降损失。
由此造成的传输误差就是接收电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。
如果信号接收电路的输入阻抗是高阻的，那么由上述的电阻引起的传输误差就足够小，这些电阻也就可以忽略不计。
要求不增加信号发送方的费用又要所提及的电阻可忽略，就要求信号接收电路有一个高的输入阻抗。
如果用运算放大器OP 来做接收方的输入放大器，就要考虑到此类放大器的输入阻抗通常是小于电流回路的综合特性- 简单的使用：如果信号发送电路和相联接的其他电路的工作电流保持常数不变，那么该工作电流和信号电流就可以通过同一根电缆来传输。
人们只需用一个负载取样电阻，而电流在负载电阻上的电压降就可以作为有用的信号。
当然还应该注意工作电压要足够高，以满足电流回路里所需要的电压降。
- 低廉的成本：与数字信号传输需要一个AD 转换，一个单片机和一个合适的驱动电路相比，用简单的电流回路方法，人们只需要一条电缆，一个负载电阻和一个测量电压表。
特别当对测量精度要求高的时候，二者产品成本的差别就更加明显了。
- 错误诊断：4-20mA 电流信号传输的优点除了传输距离远和抗干扰能力强外，还会自动提供出错信息。
在一个经过校准的系统输出零信号时（输出端为电流4mA），如果接收到的信号大于零毫安而小于 4 毫安时，就说明此时系统一定有问题。
如果接收到的电流信号为零，那么一定是电缆断了或者信号接收方面出了问题。
如果电流信号超过20mA 就意味着输入端方面的信号过载或者信号接收方面有问题。
100ma电流运放转电压
100ma电流运放转电压电流运放是一种常用的电子器件，它可以将电流信号转换为相应的电压信号。
在很多电子电路中，我们需要将电流信号转换为电压信号，以便进行后续的处理或测量。
而100mA电流运放则是指其最大输入电流为100mA。
我们来了解一下电流运放的基本原理。
电流运放的输入端有一个非常低的输入阻抗，可以接受外部电路输入的电流信号。
当输入的电流信号通过电流运放时，电流运放会将其转换为相应的电压信号输出。
这个转换过程是通过电流运放内部的电流-电压转换电路实现的。
100mA电流运放是指其输入端可以接受的最大电流为100mA。
这意味着，如果输入的电流信号超过了100mA，电流运放将无法正常工作，甚至可能损坏。
因此，在使用100mA电流运放时，我们需要确保输入的电流信号不超过其最大输入电流。
在实际应用中，100mA电流运放可以用于很多场合。
例如，我们可以将100mA电流运放应用于电流测量电路中。
当需要测量一个电路中的电流时，我们可以将该电流通过电流传感器转换为电压信号，然后再通过100mA电流运放进行放大和处理，最终得到我们需要的电压信号。
除了电流测量之外，100mA电流运放还可以用于电流控制电路中。
例如，在一些电子设备中，我们需要对电路中的电流进行控制，以满足设备的工作要求。
我们可以通过100mA电流运放来实现电流的精确控制。
通过调节电流运放的放大倍数，我们可以控制输出电压的大小，从而实现对电路中电流的控制。
需要注意的是，在使用100mA电流运放时，我们需要注意使用电源的电压和电流。
因为电流运放是一种放大器，它需要外部电源来工作。
如果电源电压过高或过低，都会影响电流运放的工作效果。
此外，电流运放的输入和输出端都需要接地，以确保正常工作。
总结一下，100mA电流运放是一种将电流信号转换为电压信号的常用器件。
它可以应用于电流测量和电流控制等电子电路中。
在使用100mA电流运放时，我们需要注意其最大输入电流和电源的匹配，以确保其正常工作。
标准电流信号为什么是4-20MA？（网络摘录）
标准电流信号为什么是4-20MA？（⽹络摘录）⼀来源： 4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电⼯委员会(IEC):过程控制系统（是连接仪表、变送设备、控制设备、计算机采样设备）⽤模拟信号标准。
我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采⽤这⼀国际标准信号制，仪表传输信号采⽤4-20mA.DC,联络信号采⽤1-5V.DC，即采⽤电流传输、电压接收的信号系统， 传输信号时候，要考虑到导线上也有电阻，如果⽤电压传输则会在导线的产⽣⼀定的压降，那接收端的信号就会产⽣⼀定的误差了！⽽电流对噪声并不敏感，所以使⽤电流信号作为变送器的标准传输！ 4～20mA的电流环便是⽤4mA表⽰零信号，⽤20mA表⽰信号的满刻度，⽽低于4mA⾼于20mA的信号⽤于各种故障的报警。
4-20mA信号指定时考虑了在多⽅⾯使⽤的要求：1、30V 电压 30mA 电流所引起的⽕花是可以点燃危险⽓体平均下限,为了保险起见,同时参照其它传统设定,所以将许多仪表定为24V供电,同时限定电流⼩于30mA,为了留有余地,信号上限定为 20mA.2、为了区分没有信号,和信号为零,信号的起始值（信号零位值）不能为零（电⽓值）.3、两线制仪表在信号值为零时仍需要⼀定的能量供应,在24V供电条件下,4mA电流提供的能量,是当时制定标准时,⼤部分仪表⽣产商能接受的能量供应下限.4、4-20mA电流作⽤在250欧姆电阻上正好符合标准信号的电压标准 1-5V，这是⼤部分AD转换都可接收的电压.上⾯⼏个条件经过整合,形成⼀套信号标准,包括：24V直流供电、250欧姆标准负载、1-5V 或 4-20mA 标准信号.⼆ 4~20mA信号的优势：1、电压信号不稳定：远距离传输模拟信号采⽤电压信号传输时因线路消耗压降，对测量造成⼲扰。
如果输出4--20毫安会⽐较稳定。
在传送的过程中采⽤电流信号，在控制仪表和DCS控制系统中具体控制时采⽤电压信号;2、量程为0--20毫安的信号和故障信号⽆法区分，⼩于4mpa表⽰线路故障或是有零点漂移，⼆线制仪表（减少接线的复杂性，即供电⼜传输信号）的诞⽣促使标准变化，4--20毫安是新的电流信号标准;3、4--20毫安是⼆线制传感器的设计，其中0--4毫安电流是为了供应传感器⾃⾝最⼩的⼯作电流需要。
开关电源电流检测原理
开关电源电流检测原理
开关电源中的电流检测是指检测输入、输出电路中的电流。
在开关电源中，一般采用交流电压和电流作为检测信号。
当输入交流电压为零或输出不大于一定值时，输入电压信号是有效的，此时输出电流可认为是有效的，此时可直接测量输出端的电压。
当输入电压大于一定值时，若不考虑功率因数问题，此时电流信号实际上是不准确的。
一般输出电压小于1V时，电流信号均可测得；当输入电压大于1V时，由于其值不准确，再加上功率因数补偿问题，此时仅能用交流电压作检测信号。
在实际应用中为了满足要求，常常要采用与输出电压相关联的检测电路来测量电流信号。
在检测电路中包括以下几个部分：
（1）反馈电路用来放大输入电流信号和抑制输出电压噪声。
输入电流信号和输出电压噪声被放大到与之相关联的误差放大器上。
（2）比较器：比较器负责将输入信号与已知标准比较。
（3）保护电路：在比较器内部有一个低通滤波器来滤除干
扰噪声。
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工业上通常用电压0…5(10)V 或电流0(4)…20mA 作为模拟信号传输的方法，也是被程控机经常采用的一种方法。
那么电压和电流的传输方式有什么不同，什么时候采用什么方法，下面将对此进行简要介绍。
电压信号传输比如0…5(10)V如果一个模拟电压信号从发送点通过长的电缆传输到接收点，那么信号可能很容易失真。
原因是电压信号经过发送电路的输出阻抗，电缆的电阻以及接触电阻形成了电压降损失。
由此造成的传输误差就是接收电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。
如果信号接收电路的输入阻抗是高阻的，那么由上述的电阻引起的传输误差就足够小，这些电阻也就可以忽略不计。
要求不增加信号发送方的费用又要所提及的电阻可忽略，就要求信号接收电路有一个高的输入阻抗。
如果用运算放大器 OP 来做接收方的输入放大器，就要考虑到此类放大器的输入阻抗通常是小于 <1M? 。
原则上，高阻抗的电路特别是在放大电路的输入端是很容易受到电磁干扰从而会引起很明显的误差。
所以用电压信号传输就必须在传输误差和电磁干扰的影响之间寻找一个折中的方案。
电压信号传输的结论：如果电磁干扰很小或者传输电缆长度较短，一个合适的接收电路毫无疑问是可以用来传输电压信号0…5(10)V 的。
电流信号传输比如 0(4)..20mA在电磁干扰较强的环境和需要传输较远距离的情况下，多年来人们比较喜欢使用标准的电流来传输信号。
如果一个电流源作为发送电路，它提供的电流信号始终是所希望的电流而与电缆的电阻以及接触电阻无关。
也就是说，电流信号的传输是不受硬件设备配置的影响的。
同电压信号传输的方法正相反，由于接收电路低的输入阻抗和对地悬浮的电流源（电流源的实际输出阻抗与接收电路的输入阻抗形成并联回路）使得电磁干扰对电流信号的传输不会产生大的影响。
电流信号传输的结论：如果考虑到有电磁干扰比如电焊设备和其他信号发射设备，传输距离又必须很长，那么电流信号传输的方法是适合这种情况的（模拟信号传输）。
实际上经常采用的电流传输方法有二线制和三线制方法。
在这里将主要论述二线制方法，也叫电流回路方法。
电流回路的综合特性
- 简单的使用：如果信号发送电路和相联接的其他电路的工作电流保持常数不变，那么该工作电流和信号电流就可以通过同一根电缆来传输。
人们只需用一个负载取样电阻，而电流在负载电阻上的电压降就可以作为有用的信号。
当然还应该注意工作电压要足够高，以满足电流回路里所需要的电压降。
- 低廉的成本：与数字信号传输需要一个 AD 转换，一个单片机和一个合适的驱动电路相比，用简单的电流回路方法，人们只需要一条电缆，一个负载电阻和一个测量电压表。
特别当对测量精度要求高的时候，二者产品成本的差别就更加明显了。
- 错误诊断：4-20mA 电流信号传输的优点除了传输距离远和抗干扰能力强外，还会自动提供出错信息。
在一个经过校准的系统输出零信号时（输出端为电流 4mA），如果接收到的信号大于零毫安而小于4 毫安时，就说明此时系统一定有问题。
如果接收到的电流信号为零，那么一定是电缆断了或者信号接收方面出了问题。
如果电流信号超过 20mA 就意味着输入端方面的信号过载或者信号接收方面有问题。
- 长距离传输：传输距离与发送信号端的驱动能力和电缆的电阻以及接收端的测量电阻（负载电阻）有关。
如果在信号传输的电缆中也要安装测量仪表，那么负载电阻还应该考虑到测量仪表的输入阻抗和监测记录仪表的输入阻抗。
这些仪表常常因为成本低廉和无需外加电源而与集成电路一样共同连接在电流回路中并从4mA 中直接获得工作电源。
因此在电路设计时要考虑到电流源回路的带载能力。
理论上讲，内阻抗无穷大，能够输出一定电流信号的电源装置称为“电流源”。
实际上，当电源内阻大于负载阻抗十倍以上时，即可将其视为电流源。
理论上讲，内阻抗等于零，能够输出一定电压信号的电源装置称为“电压源”。
实际中，当电源内阻小于负载阻抗十倍以上时，即可将其视为电压源。