电流转换器

负载电阻：0～1.5kΩ（0～10mADC输出），0～550Ω（4～20mADC输出）；

消耗功率：约2W；

工作振动：频率10～55Hz，振幅≤O.075（振幅）；

外磁场: 不大于400A/m；

基本误差：±0.2%（不带隔离）；

电源电压：DC 24V；

负载电阻：0～1.5KΩ（SZL－2104）；

0～350Ω（SZL－1104）；

环境温度：5～40℃；

相对湿度：5%～85%；

周围空气中不含有腐蚀性，易爆炸气体，外磁场不大于400A/m。

电流转换器的作用是将被测电流转换为相应的电压。

电流转换器是一组由0.1Ω、1Ω、9Ω、90Ω和900Ω相串联的精密分流电阻，它通过模拟接口和量程控制电路来控制。各电流量程的满量程输出信号电压为100mV。

为了消除引线电阻和接触电阻所引起的测量误差，所有分流电阻都采用四端钮电阻，即每个电阻都有一对电流接点和一对电压接点。在量程切换时，分流电阻也是采取四端切换的。被测电流由电流接点引入和流出，而输出电压由电位接点引出。在测量电压的情况下，隔离放大器和交流变换器具有很高的输入阻抗，故电压接点的阻抗可以忽略不计。

电流转换器的原理框图如图1所示。

测量直流电流时，被测电流通过精密分流电阻，在电阻的两端产生直流电压，通过两电压接点将此电压接到直流隔离放大器的输入端进行测量。测量交流电流或交流叠加直流的电流时，精密分流电阻上的电压经过缓冲器M_s后再接到交流转换器的输入端，然后进行测量。交流电流测定值为有效值。

电流测量的过载保护是采取二种措施实现的，当电流超过满量程1A，并在2A以下时，用并联二极管来保护。当过负荷电流超过2A时，则过载电流将熔断装在后面板上的熔丝，从而保护仪器。 ·

A/D转换器的输入一般都是电压，而D/A转换器的输出通常是低阻放大器产生的电压。有许多转换器提供的是电流而不是电压，电流输出是线性的且不受偏移的影响，使用运算放大器又可以将电流变为电压。

D/I转换器通常有一个正向基准，当流过转换器的电流增加时，相应的数字码也将随之增大，它不依赖于实际转换器的基准极性。如果流入转换器的电流增加而引起相应数字码减小时，就是一种负向基准关系。

采用电流输出或直接由梯形电阻产生电压输出的转换器，可以认为是电阻串联的电压产生器或电阻并联的电流产生器。这些可以被一个反向或正向的运算放大器来处理，反向电流输出的接法可以得到增益接近于1的高内阻系统，增益主要取决于反馈电阻，这个电阻可以减小放大器的漂移误差。

如图2所示，若电流通过导体A，则由安培定律可知在A的周围就产生了磁场。由于该磁场的磁通密度与电流值准确地成比例，故可用霍尔元件来检测磁通密度，并测量通过导体的电流。这种方法，从主电路A作电气绝缘就能够检测电流值，因此，在高压电流的测量中十分有效。测量的电流值较小时，可将线圈绕在磁路上增加安培匣数，就能增大磁通密度，提高检测精度。电流值大时，可在磁路中设置空隙，增大磁饱和点。

通常，在I_c为最大值时每1A电流能获得的霍尔电压约为0.6 mV。虽然这些转换器都是不能对磁路实现开关的结构，但通过设置开关机构，就可应用于大电流的钳型电流计，特别适合用于100A左右中容量的直流检测。在这种情形下，每1A电流的霍尔电压约为0.4～0.5mV。

用于各种控制系统的霍尔检测器大多具有如下特性。

初级检测电流I_f有0～5、0～10、0~30、0～500和0～1000A（交、直流）；输出电压V_H在各I_f的最大值时为120～300mV（交、直流）；各检测电流为最大值时线性优于1%；温度系数为0.02%/℃，初级电流与输出电路的绝缘在交流1500～2500V之间，或用于高压电路的有30kV和50kV两种。

电流转换器输出4～20mA直流经电流转换器转换成0～10mA直流电流送给记录仪或Ⅱ型执行机构，反之，Ⅱ型变送单元输出0～10mA直流电流经电流转换器转换成4～20mA直流电流输送给控制室内S型仪表。电流转换器线路是利用V/I转换和电平迁移两部分构成。

现场总线到电流转换器（FI302）主要用于现场总线和控制阀或其他执行器的接口。FI302输出3路4~20mA信号，供F/I转换使用，即FI302产生一个正比于从现场总线网络接收的信号的4~20mA电流。由于Fl302有3路输出，从而降低了每路的费用。FI302信号规程符合IEC61158-2，本安防爆，可作为主站或从站，内装模拟输出A0、PID、ARTH、ISS和输出选择OSEL等功能模块。

其主板和显示板的硬件构成与LD302基本相同。输出板通过D/A接收来自CPU的数字信息，并将它转换为一个模拟电压，使用这个电压控制电流；电流控制电路的作用是按照CPU来的数据控制通道的电流，通道上的电流要由外部电源（ 24V)提供，但主板和输出板上各硬件工作所需的电源仍来自现场总线。信号隔离功能是隔离CPU与输出之间电的联系，同样输出板上的电源也需要隔离，这样才能切断由于共模电压形成地环电流所造成的干扰。