XTR115电流环电路原理及应用
XTR系列集成变送电路在一体化温度变送器中的应用
XTR系列集成变送电路在一体化温度变送器中的应用摘要：XTR105、XTR112、XTR114是美国Burr－Brown公司在传感器领域推出的用于RTD的两线制专用集成变送电路，这个电路的突出优点是可以对Pt电阻中的二次项进行线性化补偿。
文章介绍了它们的工作原理及其在一体化温度变送器中的应用。
关键词：XTR；RTD；线性化；温度变送器温度是工业现场用得最多的待测物理量，热电阻由于在测量的灵敏度、线性度等诸多方面均优于热电偶，因此，在中低温区得到了更广泛的应用。
由于一体化温度变送器结构紧凑、维护量小、安装使用方便，因而在石油、化工、钢铁等领域得到了广泛应用。
美国Burr－Brown公司正是为了适应这种要求，在传感器领域推出了主要用于RTD 的两线制专用集成变送电路。
1工作原理XTR105、XTR112、XTR114是高精度、低漂移、自带两路激励电流源、可驱动电桥和RTD的4－20mA两线制集成单片变送器，它的最大特点是可对铂电阻中的二次项进行线性化补偿，从而使RTD的非线性大大改善，其改善前后的非线性比可达40：1。
图1所示是XTR112的内部电路原理图。
图中，IR1、IR2为两路精密基准电流源；VREG则可提供大约5．1V的电压源，XTR112芯片可驱动2．1mA的负载电流，当驱动电流超过2．1mA时，将会影响4mA的零点输出电流；RG为外接量程控制电阻。
XTR105、XTR112、XTR114的主要特征如下：（1）整个电路的电压－电流传递函数为：Io＝4mA＋VIN（40／RG）（2）电源电压范围宽达7．5～36V；（3）12脚（VLIN）用于RTD线性化；（4）当用在精度要求较高的场合时，需要外接一个NPN三极管Q1（如图1所示），以将外部电源电流与消耗严格地分开，从而降低XTR112的内部功耗及发热，减少热漂移以提高电路性能。
由于这个外接三极管位于反馈回路中，其参数要求如下：VCEO≥45V，βmin＝40，PD＝800mW当对精度要求不高时，可直接在8脚与6脚之间连接一个3．3kΩ的电阻。
4-20mA电流环、电压电流转换芯片方案比较
4-20mA电流输出芯片比较（1）TI公司4-20mA电流输出芯片比较Precision Voltage-to-Current Converter/Transmitter NAME XTR110 XTR111 SUPPLY RANGE to 40V7V to 44V NONLINEARITY%% INPUT0V to +5V, 0V to +10V0 to 12VOUTPUT 0mA to 20mA, 5mA to 25mA OutputsOther Ranges0mA–20mA, 4mA–20mA,5mA–25mA AND VOLTAGEOUTPUTSOutput Current Equation I O = 10 [(Vref In/16) + (VIN1/4) +(VIN2/2)] /RSPANI O = 10 × Vvin/RsetPROBABLEPRICE90元10元XTR110应用电路XTR111内部没有提供将0V输入转换成4mA输出的电路，最常用的方法是采用两个电阻网络连接参考电压和输入信号进行分压输入XTR111 应用电路4-20mA CURRENT TRANSMITTERwith Sensor Excitation and Linearization NAME XTR105XTR112XTR114 SUPPLY RANGE to 36VPRECISION CURRENT SOURCESINPUT EXCITATION2- OR 3-WIRE RTD OPERATIONOutput Current Equation IO = VIN (40/RG) + 4mA, VIN in Volts, RG in Input Offset V oltage VCM = 2VPROBABLE PRICE25元50元60元XTR105/XTR112/XTR114原理图4-20mA Current-Loop TransmitterNAME XTR115XTR116XTR117 SUPPLY RANGE to 36V to 40V VFOR SENSOR EXCITATION NC LOW QUIESCENT CURRENT200μA130A LOW SPAN ERROR%LOW NONLINEARITY ERROR%PROBABLE PRICE20元15元XTR115/XTR116/XTR117原理图RCV42——4-20mA电流转0-5V电压基本连接RCV42——4-20mA电流转0-5V电压实例XTR101--Precision, Low Drift 4-20mA TWO-WIRE TRANSMITTERXTR106-- 4-20mA CURRENT TRANSMITTER with Bridge Excitation and LinearizationXTR108-- 4-20mA, TWO-WIRE TRANSMITTER “Smart” Programmable with SignalConditioningXTR300-- Industrial Analog Current/V oltage OUTPUT DRIVER（2）AD公司4-20mA电流输出芯片比较DAC and Current TransmitterNAME AD420AD5412AD5422AD694 FUNCTION DAC4–20 mA Transmitter RESOLUTION161216-SUPPL YRANGE12-32V A VDD: A VSS:V to 36 VINPUT16BITDIGITALSerial Input12BITDIGITALSerial Input16BITDIGITALSerial InputPrecalibrated InputRanges:0 V to 2 V, 0 V to 10 VOUTPUT 4 mA to 20 mA, 0mA to 20 mA,0 mA to 24 Ma0 V to 5 V, 0 V to10 V, ±5 V, ±10 V 4 mA to 20 mA, 0mA to 20 mA,0 mA to 24 mA0 V to 5 V, 0 V to10 V, ±5 V, ±10 V4 mA to 20 mA, 0mA to 20 mA,0 mA to 24 mA0 V to 5 V, 0 V to10 V, ±5 V, ±10 V4–20 mA, 0–20 mAPROBABLEPRICE60元50元60元50元AD420—standard configurationAD5412/5422—in HART configuration AD694—standard configuration（3）AMG公司4-20mA电流输出芯片比较NAME DESCRIPTION PROBABL E PRICEAM40050元AM46040元AM46240元AM400—standard configuration AM460—standard configurationAM462—standard configuration另查过Linear和MAXIM公司无相关产品。
XTR115电流环电路原理及应用
在 各 种 数 据 采 集 与 监 控 中通 常 用 一 个 仪 表 放 大 器 来 完
路具有抗干扰能力强， 数据 传输 准确 的特 点 ， 工 业 测 量 中具 有 广 阔 的应 用前 景 。 在
关 键 词 ：电流 环 ；电流 传 输 ；变送 器 ；＿ 业 测 量 Ｔ －
中图 分 类 号 ： Ｐ １ ．１ Ｔ ２ ２１
文献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：１ ７ — ２ ６ ２ １ ） ８ ０ ９ — ３ ６４ ６ ３ （０ １Ｏ — １０ ０
电 ， 电 电 源 是 二 根 电 流 传 输 线 以 外 的 第 三 根 线 。 两 线 系 统 供
是 电流 环 器 件 和 传 感 器 位 于 现场 端 ． 由于 现 场 供 电 问 题 的 存 在 。 般 是 接 收 端 利 用 ４ ２ Ａ 的 电 流 环 向 远 端 的 电 流 环 器 一 ～ ０ｍ 件 供 电 ， 过 ４ ２ Ａ来 反 映信 号 的大 小 。 通 ～ ０ｍ Ｘ Ｒ 系 列 是 美 国 Ｂ Ｂ Ｒ ． Ｒ ＷＮ） 司 生 产 的 精 密 Ｔ Ｂ（ Ｕ Ｒ Ｂ Ｏ 公 电流 变 送 器 ， 公 司 现 已并 人美 国 Ｔ ｘ ｓ ｎ ｔ ｍ ｎｓ 司 。 该 ｅ ａ ｓ ｕ ｅ ｔ 公 Ｉ ｒ 该
第 ｌ ９卷 第 ８ 期
Ｖｏ ．９ １ １
Ｎｏ ８ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｏ ｉ
4-20mA电流环、电压电流转换芯片方案比较
4-20mA电流输出芯片比较（1）TI公司4-20mA电流输出芯片比较Precision Voltage-to-Current Converter/Transmitter NAME XTR110 XTR111 SUPPLY RANGE13.5V to 40V7V to 44V NONLINEARITY0.005%0.002% INPUT 0V to +5V, 0V to +10V 0 to 12VOUTPUT 0mA to 20mA, 5mA to 25mAOutputsOther Ranges0mA–20mA, 4mA–20mA,5mA–25mA AND VOLTAGEOUTPUTSOutput Current Equation I O = 10 [(Vref In/16) + (VIN1/4) +(VIN2/2)] /RSPANI O = 10 × Vvin/RsetPROBABLEPRICE90元10元Fig.1 XTR110应用电路XTR111部没有提供将0V输入转换成4mA输出的电路，最常用的方法是采用两个电阻网络连接参考电压和输入信号进行分压输入Fig.2 XTR111 应用电路4-20mA CURRENT TRANSMITTER with Sensor Excitation and Linearization NAME XTR105 XTR112 XTR114 SUPPLY RANGE7.5V to 36VPRECISION CURRENT SOURCES0.8mA 0.25mA 0.1mA INPUT EXCITATION 2- OR 3-WIRE RTD OPERATIONIO = VIN • (40/RG) + 4mA, VIN in Volts, RG in Output Current EquationΩInput Offset Voltage VCM = 2VPROBABLE PRICE 25元50元60元Fig.3XTR105/XTR112/XTR114原理图4-20mA Current-Loop TransmitterNAME XTR115 XTR116 XTR117 SUPPLY RANGE7.5V to 36V7.5V to 40V V REF FOR SENSOR EXCITATION 2.5V 4.096V NC LOW QUIESCENT CURRENT 200µA 130 A LOW SPAN ERROR 0.05%LOW NONLINEARITY ERROR 0.003%PROBABLE PRICE 20元15元Fig.4 XTR115/XTR116/XTR117原理图Fig.5 RCV42——4-20mA电流转0-5V电压基本连接Fig.6 RCV42——4-20mA电流转0-5V电压实例Fig.7 XTR101--Precision, Low Drift 4-20mA TWO-WIRE TRANSMITTERFig.8 XTR106-- 4-20mA CURRENT TRANSMITTER with Bridge Excitation and LinearizationFig.9 XTR108-- 4-20mA, TWO-WIRE TRANSMITTER “Smart” Programmable with SignalConditioningFig.10 XTR300-- Industrial Analog Current/Voltage OUTPUT DRIVER（2）AD公司4-20mA电流输出芯片比较DAC and Current TransmitterNAME AD420 AD5412 AD5422 AD694 FUNCTION DAC 4–20 mA Transmitter RESOLUTION16 12 16 - SUPPLY RANGE 12-32V AVDD:10.8-40V AVSS:-26.4-0V 4.5 V to 36 VINPUT 16BIT DIGITALSerial Input 12BIT DIGITALSerial Input16BIT DIGITALSerial InputPrecalibrated InputRanges:0 V to 2 V, 0 V to 10 VOUTPUT 4 mA to 20 mA,0 mA to 20 mA,0 mA to 24 Ma0 V to 5 V, 0 Vto 10 V, ±5 V,±10 V 4 mA to 20 mA,0 mA to 20 mA,0 mA to 24 mA0 V to 5 V, 0 Vto 10 V, ±5 V,±10 V4 mA to 20 mA,0 mA to 20 mA,0 mA to 24 mA0 V to 5 V, 0 Vto 10 V, ±5 V,±10 V4–20 mA, 0–20 mAPROBABLE PRICE60元50元60元50元Fig.11 AD420—standard configurationFig.12 AD5412/5422—in HART configurationFig.13 AD694—standard configuration（3）AMG公司4-20mA电流输出芯片比较NAME DESCRIPTION PROBABLE PRICEAM400 50元AM460 40元AM462 40元Fig.14 AM400—standard configurationFig.15 AM460—standard configurationFig.16 AM462—standard configuration另查过Linear和MAXIM公司无相关产品。
电流环工作原理
电流环工作原理在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。
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电流环有两种类型：二线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时，一般采用三线制变送器，这里XTR位于监控的系统端，由系统直接向XTR供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
二线系统是XTR和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20mA的电流环向远端的XTR供电，通过4～20mA来反映信号的大小。
4～20mA产品的典型应用是传感和测量应用，见图1。
在工业现场有许多种类的传感器可以被转换成4～20mA的电流信号，TI拥有一些很方便的用于RTD和电桥的变送器芯片。
由于TI的变送器芯片含有通用的功能电路比如电压激励源、电流激励流、稳压电路、仪表放大器等，所以可以很方便地把许多传感器的信号转化为4～20mA的信号。
电桥传感器的大多数应用是用于测量压力。
在一个实际电路中，如果惠斯登电桥每条臂上的电阻为2k ，那么无论从激励电压端或差分输出端看进去，它的等效电阻都是2k 。
在没有压力的时候，它的电桥是平衡的，输出电压为0。
当施加压力时，由于电桥失衡，会产生一个差分电压，差分电压便会反映这个压力的大小。
满度和色调是压力传感器的两个主要技术指标，现实世界里使用着的传感器都存在着一定的非线性，它的输出电压会随着温度的变化而变化。
输出电压随温度的变化不是线性的，满度和色调都具有这种性质。
4～20mA的传感器信号调理解决方案4～20mA电流环在结构上由两部分即变送器和接收器组成，变送器一般位于现场端、传感器端或模块端，而接收器一般在PLC和计算机端，它一般在控制器内。
XTR115／116应用电路
XTR115／116应用电路
XTR115／116是精密电流输出变送器，可在整个工业标准电流环内发送4～20mA模拟信号，提供精确的电流定标和输出电流限制功能。
XTR115／116 内部电压校准器(5V)可用于外部电路供电，其精密的片内VREF(XTR115为2.5V，XTR116为4.096V)可为传感器提供偏置或激励；其电流返回端(IRET脚)可检测外部电路电流，以精确控制输出电流的精度。
XTR115／116的引脚排列如图所示。
内部框图如下图所示：
2、XTR115/116采用数控方法的电路
如图所示给出了3种数控方法的电路。
第一种采用将数控电压信号进行数／模变换的方式输入；第二种采用将数控电压信号经光电耦合器隔离后，再对其电流信号进行数／模变换的方式输入；第三种采用将数控电压信号经光电耦合器隔离后，再对其电流信号进行数／模变换的方式输入μC，然后将输出的脉宽调制信号(PWM)滤波后输入XTR115／116。
3、XTR115/116基本连接电路
如图所示，①脚输出的基准电压VREF不用于内部电路，而是提供给外电路工作；同样，⑧脚输出的电压VREG也是提供给外电路工作的。
而所有电流都返回③脚(IRET端)，对于输入电路来说，IRET端相当于“地”。
该电路的Io为4～20mA，IIN为40～200μA，VIN为0.8～4V。
PWM高精度输出12bit DA
利用单片机构成高精度PWM式12位D/A[一].前言在用单片机制作的变送器类和控制器类的仪表中，需要输出1—5V或4—20mA的直流信号的时候，通常采用专用的D/A芯片，一般是每路一片。
当输出信号的精度较高时，D/A 芯片的位数也将随之增加。
在工业仪表中，通常增加到12位。
12位D/A的价格目前比单片机的价格要高得多，占用的接口线数量也多。
尤其是在需隔离的场合时，所需的光电耦合器数量与接口线相当，造成元器件数量大批增加，使体积和造价随之升高。
如果在单片机控制的仪表里用PWM方式完成D/A输出，将会使成本降低到12位D/A芯片的十分之一左右。
我们在S系列流量仪表中采用了这种方式，使用效果非常理想。
下面介绍一下PWM方式D/A的构成原理。
[二].电路原理一般12位D/A转换器在手册中给出的精度为±1/2LSB，温度漂移的综合指标在20—50ppm/℃，上述两项指标在0.2级仪表中是可以满足要求的，下面给出的电路可以达到上述两项指标。
图1中的T是固定宽度，τ的宽度是可变的。
τ分为5000份，每份2us。
所以τ的最大值τmax=2×5000=10000us，这就是T的宽度。
当τ=T时，占空比为1，V o=5.000V，τ=0时，V o=0V。
这种脉冲电压经过两级RC滤波后得到的电压可由下式表示:V M必须是精密电压源。
V o与占空比成正比，且线性较好，这种方式在理论上是很成熟的，但实际应用上还存在一些问题。
图2是实际线路，其中单片机可用8098或8031两种常用芯片，V M的数值为5.000V±2mV，D/A与单片机必须是电气隔离的。
否则数字脉冲电流产生的干扰会影响D/A精度，从示波器可以看到高达50mV的干扰毛刺电压，因此有必要加光电隔离。
经隔离后的脉冲驱动模拟开关CD4053。
CD4053是三组两触点模拟开关，由PWM 脉冲控制开关的公共接点使之与+5.000V和地接通，在V I得到与单片机输出相一致的PWM 波形。
xtr115应用
集成电流变送器亦称电流环电路，根据转换原理的不同可划分成以下两种类型：一种是电压／电流转换器，亦称电流环发生器，它能将输入电压转换成4～20mA的电流信号（典型产品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR101，XTR106和XTR115）；另一种属于电流／电压转换器，也叫电流环接收器（典型产品为RCV420）。
上述产品可满足不同用户的需要。
XTR系列是美国BB（BURR－BROWN）公司生产的精密电流变送器，该公司现已并入TI公司。
该系列产品包括XTR101，XTR105，XTR106，XTR110，XTR115和XTR116共6种型号。
其特点是能完成电压／电流（或电流／电流）转换，适配各种传感器构成测试系统、工业过程控制系统、电子秤重仪等。
1 XTR系列产品的分类及性能特点XTR系列精密电流变送器产品的分类及主要特点详见表1。
表1 XTR系列产品的分类及主要特点2 XTR115型电流变送器的工作原理2.1 性能特点1）它属于二线制电流变送器，内部的2.5V基准电压可作为传感器的激励源。
XTR115可将传感器产生的40～200μA弱电流信号放大100倍，获得4～20mA的标准输出。
当环路电流接近32mA时能自动限流。
如果在脚3与脚5之间并联一只电阻，就可以改变限流值。
2）芯片中增加了＋5V精密稳压器，其输出电压精度为±0.05％，电压温度系数仅为20×10－6／℃，可给外部电路（例如前置放大器）单独供电，从而简化了外部电源的设计。
3）精度高，非线性误差小。
转换精度可达±0.05％，非线性误差仅为±0.003％。
4）环路电源电压的允许范围宽，Us=7.5～36V。
XTR115由环路电源供电。
工作温度范围是－40℃～＋85℃。
5）专门设计了功率管接口，适配外部NPN型功率晶体管，它与内部输出晶体管并联后可降低芯片的功耗。
2.2 工作原理XTR115采用SO－8小型化封装，其内部电路框图及基本应用电路如图1所示。
xtr105电路原理图 xtr105中文资料应用电路图 英文数据手册
1. 具有很低的调整性误差; 2. 具有两个高精度的电流镜像源，800uA 每个。 3. 具有很好的线性化，这个能满足大多数工程的应用。 4. 高电压抑制比，高共模抑制比，还有很宽的电压工作范围，这个 对电源设计者来说很方便。 5. 比较低的偏移(温度特性下)每变化 1 度误差仅为 0.4uv，这对于很 对运放的指标来说，已经很不错了。很多单运放还没这个指标。电流噪声也 很低，只有 30na，这个是峰值，平均比这个水平还要低。 从下面的图可以看出来，上面所分析的特性：
点击此处跳转到页面下载：XTR105 中文资料 点击此处跳转到页面下载：XTR105 英文数据手册 XTR105 应用电路图 XTR105 是一款单芯集成的 4-20mA 的电流源芯片.芯片本身提供了两 个高精度的电流激励源，此电流激励源可以用于铂电阻的镜像电源，或者桥 式电阻的电流源，用于测试温度或者压力。电路本身具有增益可调功能，可 以省略外部的运放，达到节省成本的目的。 XTR105 应用电路，如下图所示： XTR105 应用电路图 XTR105 的性能特点如下：
xtr105 电路原理图 xtr105 中文资料应用电路图 英文
数据手册
XTR105 电路图、原理图 XTR105 是带传感器激励和传感器信号线性化处理的 420mA 电流变 送器，它在 XTR101 的基础上增加了线性化处理及基准电压源电路。基本性 能及电参数为：二线或三线制 RTD-I 作，低温漂(0.4tLV 门 C)，低噪声 (30nAp-p)，高 CMRR(86dBt 最小)，工作电源为 7.536V。其内部电路功能图 如下所示： XTR105 电路原理图 XTR105 特征曲线
xtr115 电路原理 -回复
xtr115 电路原理-回复XTR115电路原理及应用导言：XTR115是一种广泛应用于工业测量和控制领域的无校准电流传感器，它能够将输入电压转换为4-20mA的电流输出信号。
本文将详细介绍XTR115电路的原理，并说明其在实际应用中的作用。
第一部分：XTR115电路原理1. XTR115的基本构成XTR115由输入端、控制端、输出端和供电端等部分组成。
输入端接受输入电压信号，控制端根据输入信号进行控制，输出端输出电流信号，供电端提供必要的工作电源。
2. 电流输出特性XTR115的电流输出范围为4-20mA，通过控制输入信号电压的大小，可以控制输出电流的范围。
电流输出信号的4mA表示最小量程，20mA表示最大量程。
3. 电流输出精度XTR115的电流输出精度受到多种因素的影响，包括供电电源的稳定性、输入信号电压的准确度等。
为了保证较高的输出精度，需要使用高质量的供电电源和准确的输入电压。
4. 控制端原理XTR115的控制端通过比较输入电压和一组内部基准电压来确定输出电流的范围。
当输入电压较小时，控制端会减小输出电流，使其保持在4mA。
当输入电压较大时，控制端会增大输出电流，使其保持在20mA。
5. 输出端保护XTR115的输出端具有过流保护功能，当输出电流超过设定范围时，输出端会自动断开以避免损坏。
第二部分：XTR115电路的应用1. 测量和控制系统中的传感器XTR115可应用于各类测量和控制系统中的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
通过将传感器的输出信号接入到XTR115的输入端，可以将其转换为4-20mA的电流信号，方便远距离传输和处理。
2. 电流环路控制系统XTR115在电流环路控制系统中也有广泛的应用。
通过将控制端接入反馈系统，XTR115可以根据需要自动调整输出电流，实现对电流环路的精确控制。
3. 工业自动化在工业自动化系统中，XTR115可以用于控制和监测各类设备和工艺的电流信号。
两线制4-20mA变送器的电路设计
两线制4/20mA变送器的电路设计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，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。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
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。
并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。
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，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，如图1C所示。
变送器在电路中相当于一个特殊的负载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。
显示仪表只需要串在电路中即可。
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，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。
这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。
2.两线制变送器的结构与原理 两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。
如果变送器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。
因此一般要求两线制变送器自身耗电（包括传感器在内的全部电路）不大于3.5mA。
XTR115电流环电路原理及应用
XTR115电流环电路原理及应用在各种数据采集与监控中通常用一个仪表放大器来完成信号的调理，但是工业现场进行长线传输时，往往会产生以下问题：1)由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；2)传输线的分布电阻会产生电压降；3)现场无法提供仪表放大器的工作电压。
为了解决上述问题并避开相关噪声的影响，通常用电流来传输信号，这是因为电流对噪声并不敏感。
4～20 mA的电流环便是用4 mA表示零信号，用20 mA表示信号的满刻度，而将低于4 mA和高于20 mA的信号用作各种故障的报警。
电流环电路，根据转换原理的不同可划分成以下两种类型：一种是电压／电流转换器，亦称电流环发生器，它能将输入电压转换成4～20 mA的电流信号(典型产品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR115和XTR116)；另一种属于电流／电压转换器，也叫电流环接收器(典型产品为RCV420)，上述产品可满足不同用户的需要。
电流环电路，根据器件位置的不同又可划分成以下两种类型：两线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件(如阀门等)时，一般采用三线制变送器，这里，电流环器件位于监控的系统端，由系统直接向电流环器件供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
两线系统是电流环器件和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20 mA的电流环向远端的电流环器件供电，通过4～20 mA来反映信号的大小。
XTR系列是美国BB(BURR-BROWN)公司生产的精密电流变送器，该公司现已并入美国Texas Instruments公司。
该系列产品包括XTR101，XTR10 5，XTR106，XTR110，XTR115和XTR116共6种型号。
其特点是能完成电压／电流(或电流／电流)转换，适配各种传感器构成测试系统、工业过程控制系统、电子秤重仪等。
其中，XTR115和XTR116能够满足工业测量标准的两线4～20 mA电流环电路，该电路设计巧妙、使用方便、超低静态电流，非常适合于变送器等典型工业测量应用之中。
电流环切速度环
电流环切速度环电流环与速度环在控制系统中的交互作用在现代化的控制系统中，电流环和速度环是两个关键的组成部分，它们在维持系统的稳定性、响应速度以及精确度方面发挥着重要的作用。
特别是在电力系统和电机控制领域，电流环和速度环的作用更是不可忽视。
本文将深入探讨电流环和速度环的工作原理，以及它们之间的交互作用。
一、电流环的工作原理与作用电流环的主要作用在于实时监测和调节系统的电流，以确保系统的稳定运行并防止过电流或欠电流的情况发生。
在大多数的电力系统中，电流环通过负反馈的方式工作，也就是说，它会将实际的电流值与预设的电流值进行比较，然后根据比较的结果调整系统的参数，以使实际的电流值趋近于预设的电流值。
二、速度环的工作原理与作用速度环的主要作用在于调控系统的转速，以确保系统在各种工况下都能稳定、高效地运行。
速度环通常也会采用负反馈的工作方式，通过比较预设转速和实际转速的差异，调整系统的输入，从而使实际转速趋近于预设转速。
三、电流环与速度环的交互作用电流环和速度环之间的交互作用主要体现在以下几个方面：相互影响：电流环和速度环都会对彼此产生影响。
例如，当系统负载增加时，速度环可能会通过调整系统的输入来维持预设的转速，而这一调整可能会导致电流环的电流值发生变化。
同样，电流环的调整也会对速度环产生影响。
协同调控：在许多控制系统中，电流环和速度环是协同工作的。
它们通过共享系统的状态信息，共同完成对系统的调控任务。
例如，在电机控制中，速度环和电流环通常会同时工作，以确保电机既能稳定运行，又能快速响应外部的转速变化。
稳定性增强：通过合理的参数设计和配置，电流环和速度环可以相互增强系统的稳定性。
例如，在电力系统中，适当的电流环设计可以减小电网波动对系统的影响，从而提高整个系统的稳定性。
效率提升：在保证系统稳定性的同时，通过优化电流环和速度环的设计，可以提高系统的效率。
例如，优化速度环的参数可以减少不必要的能量消耗，从而提高整个系统的运行效率。
4-20ma工作原理剖析
4-20ma一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。
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！所以使用电流信号作为变送器的标准传输！中文名4-20ma最小电流4mA最大电流20mA特点具有传感器的线性化电路概述一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA，指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。
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！所以使用电流信号作为变送器的标准传输！那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢？为了减少接线的复杂性，传感器选择2线要比多线简单的多，2线既要传输信号，又要给传感器供电，所以设计者从中盗窃4mA 电流给传感器放大电路供电，这样4-20mA的标准就确定了。
4~20mA电流环工作原理在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。
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电流环有两种类型：二线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时，一般采用三线制变送器，这里XTR位于监控的系统端，由系统直接向XTR供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
二线系统是XTR和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20mA的电流环向远端的XTR供电，通过4～20mA来反映信号的大小。
4～20mA产品的典型应用是传感和测量应用。
电流环的工作原理
电流环的工作原理
电流环是一种将电流传递给多个电器设备的装置，它通过一个闭合的电路将电流形成一个环路。
电流环的工作原理是基于电磁感应和电压降的原理。
在电流环中，首先需要有一个电源，它提供了电流的驱动力。
电源的正极和负极分别连接到环路的两个端点。
当电流流过环路时，它会在环路中产生一个磁场。
接下来，在环路中设有多个电器设备，它们需要接收电流进行工作。
这些设备分别连接到环路的不同位置，以形成一个并联电路。
当电流经过电器设备时，会经过电器设备阻抗产生电压降。
由于环路是闭合的，环路中的电压总和必须为零。
因此，电压降（设备阻抗产生的电压）和电源提供的电压必须相等。
根据欧姆定律，电压等于电流乘以阻抗。
因此，环路电流等于电源提供的电压除以全部电器设备的总阻抗之和。
这样，电流就能够被正确地分配给各个电器设备，使它们可以正常工作。
需要注意的是，电流环中的电器设备的阻抗应该合理选择，以确保电流分配均匀。
如果某个设备的阻抗较小，它将吸收较大的电流，可能导致其他设备无法正常工作。
总之，电流环通过形成一个闭合的电路，利用电磁感应和电压
降原理将电流分配给多个电器设备。
通过适当选择电器设备的阻抗，可以实现电流的均衡分配，使各个设备正常工作。
分析电流环控制原理
分析电流环控制原理
分析电流环控制原理
电流环是使电机以恒定的电流运转，以产生恒定的加速力矩。
这对于转动惯量大的电机来说比较重要，它可以使电机一直以固定的电流驱动电机运转，驱动电流不会因为转速的升高下降。
要进行电流控制，首先必须时刻监控电机工作电流，因此电流传感器是伺服系统中的一个重要元件，它的精度和动态性能直接影响着系统的低速性能和快速性。
电流检测的方法有电阻检测、光耦检测等各种不同的检测方法，本系统采用磁平衡原理实现的霍尔元件检测电流的方法，检测电源母线电路电流。
采用的元器件为霍尔效应磁场补偿式电流传感器，此器件被国际上推荐为电力电子线路中的关键电流检测器件。
它把磁放大器、互感器、霍尔元件和电子线路的思想集成一体，具有测量、反馈、保护的三重功能。
实际是有源电流互感器，它最巧妙的构思是“磁场补偿”。
被测量的原边磁场同测量绕组里的测量磁动势，时时补偿为零。
即铁心里面实际没有磁通，因而其体积可以做得很小，而不用担心铁心饱和，也不用担心频率、谐波的影响。
它的磁动势能补偿原理就是利用霍尔效应的作用，当二者磁动势能不平衡时，霍尔元件上就会产生磁动势，此磁动势作为以±15Y外加电源供电的差分放大器的输入信号，放大器的输出电流即为传感器的测量电流，自动迅速地恢复磁动势平衡，即霍尔输出总保持为零。
这样，测量电流的波形忠实地反映了原边被测电流的波形，其大小只是一个匝比的关系。
4-20ma工作原理
4~20mA电流环工作原理2008-04-07 22:40在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。
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电流环有两种类型：二线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时，一般采用三线制变送器，这里XTR位于监控的系统端，由系统直接向XTR供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
二线系统是XTR和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20mA的电流环向远端的XTR供电，通过4～20mA来反映信号的大小。
4～20mA产品的典型应用是传感和测量应用，见图1。
在工业现场有许多种类的传感器可以被转换成4～20mA的电流信号，TI拥有一些很方便的用于RTD和电桥的变送器芯片。
由于TI的变送器芯片含有通用的功能电路比如电压激励源、电流激励流、稳压电路、仪表放大器等，所以可以很方便地把许多传感器的信号转化为4～20mA的信号。
图1 (略)电桥传感器的大多数应用是用于测量压力。
在一个实际电路中，如果惠斯登电桥每条臂上的电阻为2k ，那么无论从激励电压端或差分输出端看进去，它的等效电阻都是2k 。
在没有压力的时候，它的电桥是平衡的，输出电压为0。
当施加压力时，由于电桥失衡，会产生一个差分电压，差分电压便会反映这个压力的大小。
满度和色调是压力传感器的两个主要技术指标，现实世界里使用着的传感器都存在着一定的非线性，它的输出电压会随着温度的变化而变化。
输出电压随温度的变化不是线性的，满度和色调都具有这种性质。
4-20ma 电流环工作原理
4-20ma 电流环工作原理在工业现场，用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输，会产生以下问题：第一，由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；第二，传输线的分布电阻会产生电压降；第三，在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响，我们用电流来传输信号，因为电流对噪声并不敏感。
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电流环有两种类型：二线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时，一般采用三线制变送器，这里XTR位于监控的系统端，由系统直接向XTR供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
二线系统是XTR和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20mA的电流环向远端的XTR供电，通过4～20mA来反映信号的大小。
4～20mA产品的典型应用是传感和测量应用，见图1。
在工业现场有许多种类的传感器可以被转换成4～20mA的电流信号，TI拥有一些很方便的用于RTD和电桥的变送器芯片。
由于TI的变送器芯片含有通用的功能电路比如电压激励源、电流激励流、稳压电路、仪表放大器等，所以可以很方便地把许多传感器的信号转化为4～20mA的信号。
图1 (略)电桥传感器的大多数应用是用于测量压力。
在一个实际电路中，如果惠斯登电桥每条臂上的电阻为2k ，那么无论从激励电压端或差分输出端看进去，它的等效电阻都是2k 。
在没有压力的时候，它的电桥是平衡的，输出电压为0。
当施加压力时，由于电桥失衡，会产生一个差分电压，差分电压便会反映这个压力的大小。
满度和色调是压力传感器的两个主要技术指标，现实世界里使用着的传感器都存在着一定的非线性，它的输出电压会随着温度的变化而变化。
输出电压随温度的变化不是线性的，满度和色调都具有这种性质。
4～20mA的传感器信号调理解决方案4～20mA电流环在结构上由两部分即变送器和接收器组成，变送器一般位于现场端、传感器端或模块端，而接收器一般在PLC和计算机端，它一般在控制器内。
4~20mA电流环工作原理
问：变送器传输过来的信号应该怎么处理？是不是 先要经过电流到电压的变化然后再到ADC？对 ADC的选择有什么特殊的考虑？
答：变送器传输的信号主要是一个电流信号，如果要 采集它，一般要经过电流到电压的转换，这个TI 有一个RCV420可以实现转换。对于ADC的选 择，主要根据对信号精度的要求来考虑。
三线制4～20mA电路在设计上是由变送器端提供工作电源，为避免50/60Hz的工频干扰，采用电流来传输信号。XTR调节器和现场的负载共用一个地接。方案设计需要考虑：
（1）电流环路中的接收器的数量；
（2）更多的接收器要求变送器拥有更高的工作电压；
（3）保证变送器所必需的工作电压，并应该有一定的余量。
（4）RTD激励的可编程电流的分辨率为1.54 A；
（5）校正参数存储在外接的EEPROM中；
（6）可编程的过量程和欠量程的输出。
此外，TI还提供一款桥路传感器的数字校正解决方案——PGA309，它是专为压力桥路传感器设计的可编程模拟信号调节器。它模拟放大器传感信号并提供对色调电压和满度电压的数字校正，由于避免了手动调整而获得了长期的稳定性，并将输出电压信号转换成4～20mA的输出。
问：接收二线制4~20mA信号与三线制4~20mA信 号，在接收方式和信号处理上有何不同？要注 意些什么问题？
答：在接收方式上，如果是二线制4~20mA信号，由 接收端向SPI（串行外围设备接口）端提供电源，通过电源线经过4~20mA 信号线来提供电源。三线制4～20mA信号是由 发生端（SPI）来提供电源的，所以说它们提供的 电源是不同的，一个是由接收端而另一个是从远 端来提供电源的。
问：应该采取哪些措施实现4～20mA变送器的信号 隔离？
答：对4~20mA变送器的安全隔离可以有两种方法： 一是变送器端的隔离，一是接收端的隔离。现 在若有24V电压供给一个XTR115的芯片，XTR115 内部可以将24V电压直接转换为一个5V稳压电 压输出，对这个5V的稳压电压进行展波，经过一 个脉冲电压器由此可以向前面提供一个隔离电 源，然后再把模拟信号转换成数字信号，再经过 一个隔离以后再提供给XTR115，再进行长线传 输， 这个时候就完成了模拟信号到4~20mA环路 里面的隔离。如果对4~20mA变送器不进行隔 离的话，也可以在接收端加一个RCV420将电流 转换成电压，再经过一个ISO124隔离放大器进行 隔离，同时再经过一个DC/AC转换器向电路进 行退电供电，这样也能完成对4～20mA变送器 信号的隔离。
xtr115 电路原理
xtr115 电路原理
电路原理（Circuit theory）是电子工程学的基础课程之一，它研究电流、电压、功率等在电路中的运行规律。
电路原理主要包括以下几个方面：
1. 电路元件：电路中的基本元件有电阻、电容、电感和理想电源等。
电路原理研究这些元件的特性、性质和使用方法。
2. 电路分析方法：通过使用基本电路定律和网络定理，比如欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南和诺顿定理等，来分析电路中的电流、电压和功率分布。
3. 电路简化与等效：在分析电路时，可以使用电路简化和等效原理，将复杂的电路简化为简单的电路模型，以便更好地理解和分析电路的行为。
4. 传输线理论：传输线理论研究电磁波在传输线上的传输和反射规律，包括阻抗匹配、信号传输和反射等问题。
5. 稳态和暂态响应：电路原理还包括对电路的稳态和暂态响应的研究。
稳态响应是指电路在稳定状态下的电流、电压等参数值；暂态响应是指电路中的电流、电压等参数在初始条件发生变化时的响应。
通过学习电路原理，可以深入理解电子电路的基本工作原理和特性，并能够设计和分析简单的电子电路。
这对于电子工程学和相关领域的研究和应用都具有重要的意义。
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XTR115电流环电路原理及应用
在各种数据采集与监控中通常用一个仪表放大器来完成信号的调理，但是工业现场进行长线传输时，往往会产生以下问题：1)由于传输的信号是电压信号，传输线会受到噪声的干扰；2)传输线的分布电阻会产生电压降；3)现场无法提供仪表放大器的工作电压。
为了解决上述问题并避开相关噪声的影响，通常用电流来传输信号，这是因为电流对噪声并不敏感。
4～20 mA的电流环便是用4 mA表示零信号，用20 mA表示信号的满刻度，而将低于4 mA 和高于20 mA的信号用作各种故障的报警。
电流环电路，根据转换原理的不同可划分成以下两种类型：一种是电压／电流转换器，亦称电流环发生器，它能将输入电压转换成4～20 mA的电流信号(典型产品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR115和XTR116)；另一种属于电流／电压转换器，也叫电流环接收器(典型产品为RCV420)，上述产品可满足不同用户的需要。
电流环电路，根据器件位置的不同又可划分成以下两种类型：两线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件(如阀门等)时，一般采用三线制变送器，这里，电流环器件位于监控的系统端，由系统直接向电流环器件供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
两线系统是电流环器件和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20 mA的电流环向远端的电流环器件供电，通过4～20 mA来反映信号的大小。
XTR系列是美国BB(BURR-BROWN)公司生产的精密电流变送器，该公司现已并入美国Texas Instruments公司。
该系列产品包括XTR101，XTR10 5，XTR106，XTR110，XTR115和XTR116共6种型号。
其特点是能完成电压／电流(或电流／电流)转换，适配各种传感器构成测试系统、工业过程控制系统、电子秤重仪等。
其中，XTR115和XTR116能够满足工业测量标准的两线4～20 mA电流环电路，该电路设计巧妙、使用方便、超低静态电流，非常适合于变送器等典型工业测量应用之中。
本文针对两线的XTR115电流环电路的工作原理和典型应用展开详细讨论，可为4～20 mA电流环电路的使用提供有益参考。
1 XTR115的性能特点 XTR115具有如下性能特点： 1)XTR115属于二线制电流变送器，内部的2．5 V基准电压可作为传感器的激励源。
XTR115可将传感器产生的40～200μA弱电流信号放大100倍，获得4～20 mA的标准输出。
当环路电流接近32 mA时能自动限流。
如果在3脚与5脚之间并联一只电阻，就可以改变限流值。
2)芯片中增加了+5 V精密稳压器，其输出电压精度为±0．05％，电压温度系数仅为20x10-6／℃，可给外部电路(例如前置放大器)单独供电，从而简化了外部电源的设计。
3)精度高，非线性误差小。
转换精度可达±0．05％，非线性误差仅为±0．003％。
4)环路电源电压的允许范围宽为7．5～36 V。
XTR115由环路电源供电。
工作温度范围是-40～+85℃。
5)专门设计了功率管接口，适配外部NPN型功率晶体管，它与内部输出晶体管并联后可降低芯片的功耗。
2 XTR115的工作原理 XTR115和XTR116用SO-8小型化封装，其结构组成及原理图，XTR115和XTR116内部电路主要由3部分组成。
第一部分是电流环电路的核心部分，它是由内部的运算放器A1、电阻RIN、R1、R2、Rlim 和外接晶体三极管T1组成。
第二部分是电源调整电路，它提供传感器部分的外围电路工作电源和参考电压。
第三部分是由电阻Ra、Rb、Rlim和晶体三极管TO组成保护电路，以防止输出电流过大或上电过程中的过冲脉冲损坏芯片。
为了叙述方便，摘出电流环电路部分。
图2电路中，信号电压施加在VIN和VG之间，VG相当于传感器部分的参考点。
根据运算放大器的基本原理，运算放大器的两个输入端电压基本相等，流入运算放大器输入端的电流基本为零。
可知：此时的I0只是信号变化部分的电流，它的变化范围是0～16 mA，对应到I3是0～160μA，可以根据这一电流和输入信号的电压幅度决定输入电阻RIN；要
实现4～20 mA电流环，还必须加入4 mA的偏置电流IB(这个偏置电流包括芯片的工作电流和传感器部分的工作电流Ip)，方法是在运算放大器的同相输入端通过一个电阻Rs接到参考电压上，再引入一路固定的电流Is。
这路电流的最大值是Ismax=40μA。
通过调节Rs，使得偏置电流IB=100Is+Ip=4 mA。
3 XTR115两线制电流环典型应用利用XTR115构成两线制电流环时，其工作电源和信号共用一根导线，工作电源由接收端提供。
该方案需要考虑的主要问题：一是确定所用接收器的数量，即当有多个接收器时，它将要求变送器拥有一个较低的工作电源电压。
另外一种考虑是降低回路电流在接收端的压降。
通常情况下，利用两线制设计方案时，均需要考虑以下几点： 1)电路环中的接收器的数量，更多的接收器将要求变送器有较低的工作电压； 2)变送器所必需的工作电压要有一定的余量； 3)决定传感器的激励方法是电压还是电流。
图3是XTR115电路在温度传感器中的典型应用，温度传感器PT100和RE1、RE2、RE3组成测量桥路，恒流二极管2HD2为桥路提供2 mA的供电电流，运算放大器INA128组成差动放大电路，输出被偏置在Vo=2．5 V的工作点上。
放大器的输出通过电阻RIN接到电流环变换电路XTR115。
运算放大器INA128的静态电流为700μA；所以输出端还须加入1．3 mA的偏置电流，这个电流可以通过电流偏置电阻Rs 获得，Rs=2．5V／(1．3 mA／100)=192．3kΩ。
假如温度的测量范围是±100℃。
在0℃时放大器的输出电压为VP=VQ=2．5 V，而这时电流环的输出电流应IO=4 mA+16／2mA=12 mA。
而信号变化产生的电流应该在IOSIGNAL=16 mA／2=8mA。
流过RIN的电流应该是I3=8mA／100=80μA。
电阻RIN应该是RIN=2．5V／80μA=31．25 kΩ。
在100℃时电流环的输出电流应该是IO=20mA。
相对0℃时的输出增量是△IO=8mA。
流过电阻RIN的电流增量应该是△I3=8mA／100=80μA。
这时放大器的输出电压增量应该是△VP=25 kx80μA=2．5 V。
而此时电桥的输出电压增量仅仅是△VT=17．56 mV。
所以放大器的增益应该为G=2．5 V／17．56 mV=142．37倍。
RG=50 k ／(G-1)=353．68 Ω。
当温度在0℃时，电桥平衡，放大器的输出电压为VP=VQ=2．5 V。
电流环的输出电流IO=12 mA。
当温度在100℃时，放大器的输出电压为VP=5 V。
电流环的输出电流IO=20 mA。
当温度在-100℃时，放大器的输出电压为VP=0 V。
电流环的输出电流IO=4mA。
然而，运算放大器INA128的最高输出电压达不到5 V；最低输出电压也达不到0V。
所以测温范围达不到+100℃。
一个简洁的解决方案是降低运算放大器INA128的增益，使运算放大器在100℃时的输出电压达到它的最大值Vomax=4 V。
G=(4 V-2．5 V)／17．56 mV=85倍。
RG=50 k／(G-1)=595 Ω。
这时，当温度在100℃时，放大器的输出电压为VP=4V。
电流环的输出电流IO=16．8 mA。
当温度在-100℃时，放大器的输出电压为VP=1 V。
电流环的输出电流IO=7．2 mA。
虽然这样又带来了电流环的输出范围利用不足的缺点，但它并不影响正常测量。
外接晶体三极管只要选用Vceo>36 V，Icmax>32 mA，Poutmax>1．2 W的NPN三极管即可。
如：2SC1846、2SC2568、2SC2611、2SC2621、等均可。
4 总结本文针对各种工业场合中抗恶劣电磁干扰环境的需求，给出了一种利用XTR115两线制电流环进行信号传输的电路设计方法。
该方法减少了传输线的噪声干扰和传输线的分布电阻产生的电压降，提高了数据通讯接口的可靠性和准确度，具有抗干扰能力强，数据传输准确的特点，在工业测量中具有广阔的应用前景。