高精度V/I转换模块设计开题报告

全文总字数：3744字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 目的及意义（含国内外的研究现状分析）

随着人类社会的快速发展，近现代工业技术也在高速更迭。在各个领域中使用颇多的各类仪器，电信号作为传输载体均是当前的主流趋势。然而，采用普通的电源作为其信号源将会面临各种干扰因素的影响，对信号传输十分不利。所以需要有专门的模块对电压或者电流信号进行转换，保证输出信号幅度达标的情况下还具备较强的稳定性，避免信号源产生信号不稳定对仪器带来的影响。这正是本文所设计的模块。

1.1研究目的及意义

2. 研究的基本内容与方案

课题研究基本内容：设计可实现v/i相互精确转换模块，电压0-3.3v，电流4-20ma，精度达到1%。

使用的技术方案：拟按照如下电路结构图实现v/i相互转换，通过使用外部硬件电路实现电压值向电流值的转换，单片机作为端口的监测工具来监测输入输出的信号值，输入电流值时，则通过采样电阻使单片机对电流值进行采样，通过内部的dac模块直接输出相应的电压值，可以轻松达到精度要求，电压转电流模块的电路原理图如图2.2，电流转电压模块外部硬件电路只有一个采样电阻，故没有画出。

因为要求精度要高，线性度要稳定，这对于元器件的选择有更高的要求。例如运放使用lm324，该运放在±5v的电压工作电压下，其输出电压在0-4v间可以与输入电压保持良好的线性关系，输出电压大于4v时，输出级饱和，输出与输入将不再呈线性关系，又例如使用的三极管选择了2n3904,其β值很高，可以基本忽视掉基极电流的影响，对转换精度的影响就会比较小。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周 搜集资料，撰写开题报告；

第4周—第5周 论文开题；

第6周—第12周 撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]袁福，许丽丽，李小龙，祝强，巨克选.4~20ma标准信号研究与探讨[j].内蒙古石油化工，2015年，18期：12-13.

[2]中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，0-5v电压信号转4-20ma电流信号电路，中国，zl201520905069.9 [p].2016.04.27.

[3]钱毅，刘涛.一种不需要调试的高精度v/i转换电路[j].电测与仪表，1995，10期：29-30.