电压信号与电流信号
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。
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。
上拉电阻将电流信号转换电压信号的原理
上拉电阻将电流信号转换电压信号的原理上拉电阻将电流信号转换为电压信号的原理主要是通过连接电源和电阻来实现。
当电流通过上拉电阻时，电阻会消耗一部分电能并将其转换为热能，从而产生电压。
这个电压信号可以用来驱动其他电路或元件。
具体来说，当电流流经上拉电阻时，电阻会阻止电流的流动，从而在电阻的两端产生电压降。
这个电压降与流经电阻的电流成正比，因此可以通过测量电阻两端的电压来间接测量流经电阻的电流。
在电路中，上拉电阻通常被用来将一个低电平的信号提升为高电平的信号。
例如，当一个开关接通时，它会连接到一个地线或低电平的信号源。
但是，通过将这个开关连接到上拉电阻的一端，并在电阻的另一端连接到高电平的电源，就可以将这个低电平的信号提升为高电平的信号。
总之，上拉电阻将电流信号转换为电压信号的原理是通过消耗电能并将其转换为热能来产生电压。
这个电压可以用来驱动其他电路或元件，也可以用来测量流经电阻的电流。
电流和电压输出信号的区别课件
电压输出信号的系统通常较为复杂，因为需要更多的外部元 件来稳定和调节电压输出，同时需要更精确的反馈控制。
05
实际应用中的选择
根据系统需求选择输出信号类型
模拟信号与数字信号
电流和电压输出信号可以模拟或数字形式存在。模拟信号是连续变化的信号，而数字信号是离散的。 根据系统需求，选择适当的信号类型以满足精度、响应速度等要求。
02
电流输出信号的特点
电流输出信号的优点
电流输出信号具有较高的抗干扰能力 ，能够在复杂的电气环境中保持稳定 。
电流输出信号的输出范围较宽，能够 适应不同的负载阻抗，具有较强的通 用性。
电流输出信号的响应速度快，能够快 速地反映设备的工作状态和变化。
电流输出信号的局限性
电流输出信号的输出功率较小，对于需要大功率输出的设备可能无法满足需求。 电流输出信号的输出精度较低，可能会受到线路电阻、电源波动等因素的影响。
电流输出信号的输出电压较低，可能无法满足一些高电压设备的需求。
电流输出信号的应用场景
01
电流输出信号适用于需要快速响 应和较高抗干扰能力的场景，如 控制电机、调节灯光亮度等。
02
电流输出信号也适用于需要适应 不同负载阻抗的场景，如音频放 大器、传感器等。
03
电压输出信号的特点
电压输出信号的优点
维护与校准
不同类型的输出信号可能具有不同的维护和校准要求。电流和电压输出信号的校准和维护成本也有所不同，选择 适当的输出信号类型可以降低后期维护和校准成本。
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程中会受到线路电阻的衰减。
短距离传输
在短距离传输中，电流输出信号可能具有更好的性能，因为电流在传输过程中不易受到 线路参数变化的影响。此外，电流输出信号在多分支线路中具有更好的信号一致性。
电压模式与电流模式的工作原理
电压模式与电流模式的工作原理电压模式与电流模式是电子电路中常用的两种工作原理。
它们分别基于电压和电流作为信号的控制量，实现对电路的控制和调节。
本文将详细介绍这两种工作原理的原理和特点。
一、电压模式的工作原理电压模式是指以电压作为控制量来调节电路的工作状态。
在电压模式下，电路中的元件根据输入的电压信号来调整电流和功率的大小。
电压模式的核心是电压源，它提供稳定的电压信号作为控制量。
电压模式的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电压源提供一个稳定的电压信号作为输入。
2. 电路中的元件根据输入的电压信号来调整电流和功率的大小。
3. 元件的电流和功率的变化反过来影响电路的工作状态。
4. 通过不断调整电压信号的大小，可以实现对电路的精确控制和调节。
电压模式的特点是稳定性好、精度高。
由于电压信号是稳定的，因此可以准确地控制电路中的元件工作状态。
同时，电压模式适用于各种类型的电路，包括模拟电路和数字电路。
二、电流模式的工作原理电流模式是指以电流作为控制量来调节电路的工作状态。
在电流模式下，电路中的元件根据输入的电流信号来调整电压和功率的大小。
电流模式的核心是电流源，它提供稳定的电流信号作为控制量。
电流模式的工作原理可以通过以下步骤来说明：1. 电流源提供一个稳定的电流信号作为输入。
2. 电路中的元件根据输入的电流信号来调整电压和功率的大小。
3. 元件的电压和功率的变化反过来影响电路的工作状态。
4. 通过不断调整电流信号的大小，可以实现对电路的精确控制和调节。
电流模式的特点是响应速度快、适用于大功率电路。
由于电流信号的变化速度较快，因此电流模式可以实现对电路的快速响应。
同时，电流模式适用于需要大功率输出的电路，如功率放大器和电机驱动器等。
电压模式和电流模式是电子电路中常用的两种工作原理。
它们分别基于电压和电流作为信号的控制量，实现对电路的控制和调节。
电压模式适用于各种类型的电路，稳定性好、精度高；而电流模式适用于大功率电路，响应速度快。
电压信号和电流信号的差异
电压信号和电流信号的差异某些操控信号需求的是电压信号，通惯例范电压信号是一个可以在0-十V线性改动的一个DC信号，一些设备的操控信号需求的是一个4-20mA线性改动的DC电流信号，它们的纷歧样的本地在于信号源的内阻纷歧样，内阻小的信号源适宜输出电流信号。
内阻大的信号源适宜输出电压信号。
一些承受操控的设备比方许多的变频器如今可以承受其间怎么一种信号，这就大大的下降了对信号源的恳求。
供参看。
电压信号传输比方0…5(十)V假定一个仿照电压信号从发送点经过长的电缆传输到接纳点，那么信号或许很简略失真。
要素是电压信号经过发送电路的输出阻抗，电缆的电阻以及触摸电阻构成了电压降丢掉。
由此构成的传输过错即是接纳电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。
假定信号接纳电路的输入阻抗是高阻的，那么由上述的电阻致使的传输过错就满意小，这些电阻也就可以疏忽不计。
恳求不添加信号发送方的费用又要所提及的电阻可疏忽，就恳求信号接纳电路有一个高的输入阻抗。
假定用运算拓宽器OP来做接纳方的输入拓宽器，就要思考到此类拓宽器的输入阻抗通常是小于lt;1M。
准则上，高阻抗的电路分外是在拓宽电路的输入端是很简略遭到电磁搅扰然后会致使很显着的过错。
所以用电压信号传输就有必要在传输过错和电磁搅扰的影响之间寻觅一个折中的计划。
电压信号传输的定论：假定电磁搅扰很小或许传输电缆长度较短，一个适宜的接纳电路毫无疑问是可以用来传输电压信号0…5(十)V的。
电流信号传输比方0(4)..20mA在电磁搅扰较强的环境和需求传输较远间隔的状况下，多年来咱们比照喜爱运用规范的电流来传输信号。
假定一个电流源作为发送电路，它供应的电流信号一向是所期望的电流而与电缆的电阻以及触摸电阻无关。
也即是说，电流信号的传输是不受硬件设备装备的影响的。
同电压信号传输的办法正相反，由于接纳电路低的输入阻抗和对地悬浮的电流源（电流源的实习输出阻抗与接纳电路的输入阻抗构成并联回路）使得电磁搅扰对电流信号的传输不会发作大的影响。
电压和电流信号的优缺陷
电压和电流信号的优缺陷电压输入（0-十V）的利益是：信号利益理（一样能够查验“断线”），缺陷是长间隔传输信号有衰减；电流信号输入（4-20mA）的利益是：能够长间隔传输在输入端的电压没有衰减。
缺陷是信号需求改换（电流变电压）略有费事。
至于烦扰，两种的输入办法都存在此疑问，都需求细心的去处理噪声疑问。
综上，假定信号传输间隔较远（十米以上甚至十0米以上）选用电流输入，假定信号传输间隔较近（5米以内）选用电压输入即可。
介于5-十米之间的传输间隔，两种办法均可，看你的习气和现场的需求了，彻底由你活络把握.
通常A/D输进口的输入阻抗很大，抵达几兆以上。
输入电流很小。
导线内阻压降能够疏忽。
正因为输入阻抗很高，简略受烦扰。
分外是小信号时。
电流信号抗烦扰要强的多.
1。
电流信号转电压信号方法大全
分压器方法
分压器方法分压器方法
分压器方法
利用如图1分压电路，将电流通入电阻。在电阻上采样出电压信号。其中，可以使用电
位器调节输出电压的大小。这种方法最简单，但需要考虑功率和放大倍数的选择问题。
利用如图1分压电路，将电流通入电阻。在电阻上采样出电压信号。其中，可以使用电位
接的方法实现转换。考虑到相位的问题，对电路作了改进。利用50欧电阻在正端产生
的电压与负端相等的条件，并利用运放的放大功能，实现最终要求的。如图。另外，用
集成运放OP27为的是得到更高的运算精度；50欧的电阻是前端互感器带负载要求。P
这种方法多用于对电流的测量，虽然也可以实现转换，但是精度有限。
积分电路
积分电路积分电路
积分电路方法
方法方法
方法
电压可以看作是电流的积分，利用如图电路有：
为保证精度，选取运放时尽量找输入阻抗大的。该电路常用于PID调节，积分电路成熟
且放大倍数和精度较好。但要注意这种电路输出电压和输入电流的相位是相反的。
电流信号转换为电压信号的方法
电流信号转换为电压信号的方法电流信号转换为电压信号的方法
电流信号转换为电压信号的方法由于应用和原理的不同，电流信号的输出，如传感器变送器输出的4~20mA，需要变换
成电压以利于后续驱动或采集。对于不同的电流信号，考虑功率问题，有的需要先经过电流
互感器将大电流变小，否则大电流容易在电阻上产生过大的功率。
运放直接搭接的方法（跨阻放大器）
充分利用运放“虚短”和“虚断”的概念，将电流转换为电压信号，如图电路
电流通过电阻，在电阻上产生压降，建立起电压和电流的关系为
这种方法避免了运放输入失调电压和输入偏置电流和失调电流影响带来的积分误差。也
0到10v转换成0到20ma
0到10v转换成0到20ma【实用版】目录1.概述2.0 到 10v 转换成 0 到 20ma 的方法3.实际应用4.优缺点分析5.结论正文1.概述在电子电路中，电压（V）和电流（A）是两个基本的物理量。
有时候，我们需要将一个电压信号转换成电流信号，以便更好地进行测量或者控制。
比如，将 0 到 10V 的电压信号转换成 0 到 20mA 的电流信号。
2.0 到 10v 转换成 0 到 20ma 的方法要将 0 到 10V 的电压信号转换成 0 到 20mA 的电流信号，我们可以使用一个简单的电路：电阻分压器。
这个电路由两个电阻组成，分别是R1 和 R2。
电阻 R1 的电阻值是 R2 的 10 倍，这样在 10V 电压下，R1 的电流是 R2 的 10 倍，即 10mA。
而在 0V 电压下，R1 的电流是 0，R2 的电流也是 0。
通过这样的设计，我们可以实现 0 到 10V 电压信号到 0 到 20mA 电流信号的转换。
3.实际应用这个电路广泛应用于各种电子设备中，比如传感器信号的处理，或者仪器的测量和控制。
例如，我们可以将传感器输出的 0 到 10V 电压信号转换成 0 到 20mA 的电流信号，然后输入到数据采集器或者微控制器中进行处理。
4.优缺点分析这个电路的优点是结构简单，转换精度高，而且稳定性好。
但是，它的缺点是对于非线性的电压信号，转换结果可能会有误差。
此外，由于电阻的功耗，可能会产生热量，需要考虑散热问题。
5.结论总的来说，将 0 到 10V 的电压信号转换成 0 到 20mA 的电流信号是一个常见且实用的电子电路设计。
4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号精编版
4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号1、电流信号转成电压信号，或电压信号转成电流信号，实质就是信号传输中的阻抗变换问题；2、信号传输阻抗匹配，就是满足信号源输出最大信号能量的条件；3、信号传输阻抗匹配，就是信号传输能流最大、衰减最小、畅通无阻、失真变形最小；4、电流信号转成电压信号，就是低阻抗传输转换为高阻抗传输；5、这种阻抗变换，一定要通过阻抗变换设备、阻抗变换电路来实现；6、常用阻抗变换的设备有阻抗变换变压器，例如音响系统的输入输出变压器；7、常用阻抗变换电路，如射极输出电路，在模拟电子电路中经常用作输出级、输入级、中间转换级等；8、超高频闭路电视系统，信号分流用的三通、四通分配器，就是信号匹配阻抗转换器，通过它实现闭路电视系统的阻抗匹配，否则信号将受阻传不出去，或信号失真变形；9、4-20mA电流信号转成0-5V或0-10V电压信号，用什么样的阻抗变换电路、设备，关键看信号的性质，是高频还是低频，是交流还是直流；10、这种在电流信号回路中串入电阻的方法，是错误的，不可取的，是不懂信号传输匹配意义的做法；并电阻没问题的,我们经常这样转化,加250欧姆电阻转换成1-5V,加500欧姆电阻转换成2-10V,至于0-1V,0-2V这两个范围几乎不用,完全能够达到控制要求简单化:4-20MA的信号输出并联一个315欧姆的电阻，就可以转换为1.3-6.3伏的电压信号.再串联两只二极管(降压1.3),就可以转换为0-5伏的电压信号.推荐4个实用的4-20mA输入/0-5V输出的I／V转换电路一、最简单的4～20mA输入/1～5V输出的I／V转换电路应用示意图二、廉价运放LM324搭的廉价的4～20mA输入/0～5V输出的I／V转换电路三、推荐采用运放OP07搭的4～20mA输入/0～5V输出的I／V转换电路四、推荐采用精密的4～20mA输入/0～5V输出的I／V转换专用集成电路RCV420是一种精密的I/V转换电路,也是目前最佳的4-20mA转换0-5V的电路方案，有商用级（0℃－70℃）和工业级（-25℃－+85℃）供你选购。
电流和电压输出信号的区别
.kebeida
一截面的电荷量，每秒通过1库仑的电量称为1 「安培」（A）。安培是国际单位制中所有电性的 基本单位。除了A，常用的单位有毫安（mA）、 微安(μA)。电流和电压输出信
号有什么不同,选择哪一种好?在单片机控制的许多 应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测 量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号， 如电流变送器,压力变送器、温
流变送器为最小值4mA时，LM258的3脚与2脚电 压差基本为0V。LM258与其相连接的电阻构成可 调整电压放大电路，将两线制电流变送器电流在 取样电阻上的电压值进
行放大并通过LM258的1脚输出至模拟/数字转换电 路，供单片机CPU读入，通过数据处理方法将两 线制电流变送器的4-20mA电流在LCD/LED屏幕上 以0-100
度变送器、流量变送器等。早期的变送器大多为 电压输出型，即将测量信号转换为0-5V电压输出， 这是运放直接输出,信号功率<0.05W,通过模拟/ 数字转换电路转
换数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要 远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合， 电压输出型传感器的使用受到了极大限制，暴露 了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精
～１００Ａ的电流变送器为例进行叙述。对于输 出0～20mA的变送器0mA电流对应输入０Ａ值， 输出4～20mA的变送器4mA电流对应输入0Ａ值， 两类传感器的20mA
电流都对应１００Ａ值。对于输出0～20mA的变 送器，在电路设计上我们只需选择合适的降压电 阻，在A/D转换器输入接口直接将电阻上的０－５ Ｖ或０－１０Ｖ电压转换为数
,DCS的输入信号端口都作成两线制电流输出型变 送器4-20mA的,证明了电压输出型变送器被淘汰的 必然趋势。电流和电压输出信号有什么不同,选择 哪一种好?电输出型
电流信号与电压信号的讨论
最后，差分电路（电压信号）能够降低干扰也是大家都认同的，其优点也已经由“想起时正是忘记”列出了。
总结：
电流信号依靠本身就可以具有抗干扰性能；
而单纯的电压信号需要依靠对其采取一些其他的改变，比如设计成差分电路，或者通讯的方式等，但是同时也提高了成本。
以上各种方法的成本和抗干扰能力各不相同，实际工作中可以根据实际情况（成本，信号的特点，要求）进行选择。
（欣赏几位老师的态度和刘老师的敢于“与众不同”的魄力！以上大多是前面几位老师的智慧，我只是总结了一下，方便那些和我一样的涉足行业未深的同行更容易看懂，如有不当之处，希望几位老师指出，只为学习）
电压和电流的传输方式有什么不同 2008-12-28 11:28
分类：单片机外围 字号： 大大 中中 小小
- 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。
差分信号的第二个主要好处是，它对外部电磁干扰（EMI）是高度免疫的。一个干扰源几乎相同程度地影响差分信号对的每一端。既然电压差异决定信号值，这样将忽视在两个导体上出现的任何同样干扰。除了对干扰不大灵敏外，差分信号比单端信号生成的 EMI 还要少。
差分信号提供的第三个好处是，在一个单电源系统，能够从容精确地处理'双极'信号。为了处理单端，单电源系统的双极信号，我们必须在地和电源干线之间某任意电压处（通常是中点）建立一个虚地。用高于虚地的电压来表示正极信号，低于虚地的电压来表示负极信号。接下来，必须把虚地正确地分布到整个系统里。而对于差分信号，不需要这样一个虚地，这就使我们处理和传播双极信号有一个高保真度，而无须依赖虚地的稳定性”
电压电流信号传感器的工作原理
电压电流信号传感器的工作原理电压电流信号传感器是一种用于测量电路中电压和电流的设备。
它能够将实际的电信号转换为可用的电压或电流信号，便于进行电气测量、控制和监控。
电压信号传感器的工作原理如下：当电路中有电压存在时，电压信号传感器通过电阻分压原理将电压信号转换为相对较低的电压信号。
传感器的输入端通过一对至少具有一定抗干扰能力的导线与电路中的电源连接。
电阻分压原理是实现这种转换的基本原理。
电压信号传感器中包含一个内部电阻和一个外部电阻。
当外部电阻与内部电阻串联时，电压信号传感器的输入电压根据电压分配规律成比例地降低。
这样可以减小电压信号的幅值，并便于后续的处理。
转换后的电压信号通过连接的导线传输到接收端，然后进行进一步的处理和测量。
电流信号传感器的工作原理如下：当电路中有电流流过时，电流信号传感器通过感应原理将电流信号转换为相对较小的电压信号。
传感器的输入端通过一对至少具有一定抗干扰能力的导线与电路中的电流源连接。
电流信号传感器中包含一个感应线圈和一个电阻。
电流信号给感应线圈带来变化磁场，导致线圈端电压的变化。
感应线圈二者的电压通过电阻产生一个电压信号。
这样，电流信号就被转换为电压信号，以便于后续的处理和测量。
以上所述是电压电流信号传感器的基本工作原理。
具体的传感器设计和实现可能有所差异，但基本原理是相似的。
传感器的灵敏度、精度和抗干扰能力等性能参数将根据不同的应用需求进行设计和调整。
此外，传感器的输出信号可以是模拟信号或数字信号，具体取决于应用场景和接受设备的要求。
值得注意的是，电压电流信号传感器的工作需要注意传感器的安装、接线和环境条件。
正确安装和使用传感器能够确保传感器的准确和稳定工作，以及延长传感器的使用寿命。
因此，在使用电压电流信号传感器时，应该遵循相关的安装和使用说明，确保传感器能够正常工作并提供准确的测量结果。
总之，电压电流信号传感器是一种用于测量电路中电压和电流的设备。
它通过电阻分压原理或感应原理将实际的电信号转换为可用的电压或电流信号，以便进行电气测量、控制和监控。
电压和电流的负反馈的概念
电压和电流的负反馈的概念
电压和电流的负反馈是指在电路中引入一种机制，使得输出信号通过与输入信号的对比来对其进行调整。
这种调整可以是减小输出信号相对于输入信号的变化，从而实现稳定性和精确性的控制。
负反馈分为电压负反馈和电流负反馈两种形式，它们的基本概念如下：
1. 电压负反馈（Voltage Negative Feedback）：即反馈回路中的信号为电压信号。
在电压负反馈中，根据电压的差异来调整输出电压，以稳定和控制电路的性能。
电压负反馈可以通过增加负载电阻、调整放大器的增益或设计一个反馈网络来实现。
2. 电流负反馈（Current Negative Feedback）：即反馈回路中的信号为电流信号。
在电流负反馈中，根据电流的差异来调整输出电流，以稳定和控制电路的性能。
电流负反馈可以通过增加负载电阻、调整放大器的增益或设计一个反馈网络来实现。
电压和电流的负反馈的基本目的是通过对输出信号与输入信号进行比较和控制，实现电路性能的稳定和精确控制。
它们在放大器、稳压器等电路中得到广泛应用，可以提高电路的稳定性、线性度和频率响应等。
电流和电压信号处理与分析
电流和电压信号处理与分析引言电流和电压信号的处理和分析是电气工程中非常重要的一部分。
在许多应用中，从电路传感器中获取电流和电压信号是非常常见的。
处理这些信号能够帮助工程师们更好地了解电路的性能和行为。
本文将介绍电流和电压信号的一些基本概念和处理方法。
一、电流信号处理1. 传感器的基本原理电流传感器主要用于测量电路中的电流。
在许多应用中，电流的测量是必要的，例如在能源管理，电力工程和工业自动化中。
电流传感器的基本原理是通过感应电流的磁场作用来测量电流。
其中的核心是一个铁芯，它可以被安装在电路中并沿着被测电流的路径旋转。
2. 电流传感器的输出信号电流传感器的输出信号是一个电压信号，其大小是与被测电流的大小成比例的。
这个比例因素可以根据传感器的规格和特性来计算。
这个输出信号可以被传送到一个高增益放大器或者ADC来进行数字信号处理。
3.电流信号的滤波在处理电流信号的时候，一些干扰信号可能会在测量值中产生误差。
一种常见的处理方法是通过滤波将这些干扰信号从输出信号中移除。
常用的滤波方法有低通滤波器和带通滤波器。
4. 电流信号的采样在数字信号处理中，我们需要对电流信号进行采样。
采样频率应足够高以保证信号可以被准确重现。
采样频率应根据被测信号的频率和波形来确定。
二、电压信号处理1. 基础电路测量原理测量电路中的电压是许多电气工程中的基本任务。
我们需要使用正确的电压表和电压检测器来进行测量。
电压信号可以被散布于整个电路中，因此我们需要了解如何在正确的位置采集信号以得到准确的测量值。
2. 电压传感器的输出信号电压传感器的输出信号也是一个电压信号，通常在一定范围内变化。
该输出信号可能不够强大，需要通过高增益放大器进行放大，以使得它可以被进一步处理。
如果我们需要进行数字信号处理，那么该信号也需进行采样和适当的滤波。
3. 电压信号频率的确定电压信号的频率可以用于确定所观测到的信号的特征。
如果信号具有周期性，那么我们可以很容易地确定它的频率。
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有的设备需要电压信号，有的需要电流信号，这两种信号有什么区别？”
1、信号源输出最大功率的条件是，输出阻抗等于输入阻抗，称为阻抗匹配；
2、如果在信号传输中，一级到下一级不能阻抗匹配信号能量将产生衰减，波形将产生失真、畸变；
3、阻抗匹配分高阻抗匹配与低阻抗匹配；
4、低阻抗匹配时，传输信号电流大，即我们说得电流信号；
5、高阻抗匹配时，传输信号电压高，即我们说得电压信号；
6、如果远距离输送信号，为了减小线路损耗，一般采用电压信号即高阻抗传输；
7、如果近距离输送信号，为了线路损耗不大，一般采用电流信号即低阻抗传输；
8、电流信号抗干扰能力强，因为一般干扰信号为电压信号
9、如果由于远距离传送，信号干扰严重，可采用电流信号传送，减小干扰；
10、当然采用电流信号还是电压信号也有其它原因；
“与众不同”的魄力！
1、信号的功率与信号的传输有很大关系；
2、在放大电路的前置级，输入的弱电信号，抗干扰是主要考虑因素；
3、在功放级，输出的强功率信号，传输的能量损失是主要考虑因素；
4、干扰信号一般是电压信号，与传输距离成正比；
5、如果前置级的输入信号，采用电流信号，即低阻抗匹配，可以短路吸收杂波电压干扰信号，特别是传输距离较远时，采用电流信号低阻抗匹配更有利于抗干扰！
6、我“与众不同”的是什么，一目了然！
也谈电压和电流的传输方式有什么不同
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。
由于二线制的重要意义，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
本文来自：我爱研发网() - R&D大本营
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