便携式 4~20mA 信号发生器 在当今工业控制系统中，随着自动化水平的不断提高，经常采用标准的 4 至 20mA 信号作为微机采集和现场控制信号。因此在安装调试与维护自动化仪器、仪 表等设备时要经常用到毫安信号发生器，但传统的万用表（包括数字式和指针式） 都不具备毫安信号输出功能，而一个成品毫安信号发生器动辄几千甚至上万元， 其价格让人难以承受，这给安装调试自动化设备时带来了诸多不便，为此笔者利 用单片机制作了一个带数码显示的 4 至 20mA 信号发生器。它具有体积小、成本低、 操作方便等特点，可作为现场安装调试及维护的工具。 制作思路：利用 AT89C2051 单片机产生一个八位数字信号（0 至 256）送八位 数模转换芯片（DAC0832）转换成模拟电流信号，然后经两级运放调整为 4 至 20mA 的标准信号。同时把信号经单片机串口送数码管同步显示。 电路原理（电器图见附图 1）：通过编写程序使单片机 P1 口输出八位数字信号 X（0 至 256），该信号线性代表 4 至 20mA 的电流信号 Iout，S1 和 S2 为输出电流 增、减键，长按可连续调整，P1 口输出的八位数字信号经 DAC0832 转换后由 Iout1 输出电流信号，经 R2 转换成电压信号 U2，该电压信号经 A1，R3，R4，R5 组成的 反相比例放大器调整为 0 至 5V 的电压信号 U1（U1=（-R4/R3）* U2），R4 为 5V 满 度调整电阻； A3，R9 至 R12 组成差分放大器，其输出 U8=（-R12/R9）*（U1- U10）， 由于 R10 接 12V、R9=R12，则 U8=12 - U1，而三极管 BG 的 Ueb=12- U8，即 Ueb 随 U1 的 变化而变化。BG、R14 等组成恒流源电路，调节负反馈电阻 R13 可使 U1 为 0 时 Iout 为 4mA，至此毫安信号发生器基本完成。 通过调整按键 S1、S2，使单片机产生变化的八位数字量（00 至 FFH）送 P1 口， 而这变化的八位数字量就线性代表信号发生器输出的电流信号（见附图 2），为了 

能把输出的电流信号同步显示出来（经串口送三位数码管作为同步显示，小数点 后保留一位），根据附图 2 的对应关系，软件设计时把当前 P1 口的输出值除以 256 后再乘以 16（实际上把 P1 口的输出值除以 16 即可），然后加 4 即为当前的输出电 流值，软件流程图见附图 3。 附图 1 

附图 2 

广东省潮州市西荣路尾竹竿山水厂 邮编:521021 cyk53885@126.com 曹有开 谢东辉