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隔离式RS485转0~25mA输出模块

TI7o2dm6Zq 发布于2025-08-21 15:39:29 CC BY-NC协议 分类: 侵权投诉
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简介:

一款可以将RS485转模拟量输出的隔离信号源模块,可输出0~25mA电流信号,输出精度0.2%FS,分辨率1uA,输出信号与输入电源隔离。通过modbus协议的03和06号功能码进行读写数据。可用于扩展plc进行模拟量输出等。

应用场景:

1、 可作为模拟量输出模块。如对主机通过发送通讯指令,远程设定模拟量输出。实现无模拟量输出的PLC功能扩展。 2、 作为多通道电流校验信号源,可通过多个模块级联使用,其输出相互隔离,可输出多通道电流信号源提供仪表校验等。

一、产品概述

1、采用16位数模转换器DAC8411,具有12LSB的最大误差。

2、采用标准等级电压基准REF5025,具有0.1%的最大值误差,具有8ppm/°C最大温漂。

2、电流输出采用OPA2188零漂移精密运算放大器,0.03µV/°C漂移。

4、主控采用STC8G1K单片机。

5、通讯端口采用RS485,modbus协议。


二、产品参数

1、 设计外接供电输入:7~24VDC。推荐12V供电。需求电流约60mA(典型值,在12V,25mA输出时),5.0mm接线端子接入,带接反保护。

2、 设计电流输出范围:有源单极性直流0~25mA。分辨率1uA,负载电阻<200Ω(25mA输出时),初始精度优于0.2%FS,使用一个5.0mm接线端子引出。

3、 设计使用电压基准源2.5V,精度0.1%,8ppm/°C最大温漂。

4、 设计通讯接口为RS485电平,设备地址和通讯波特率可调。使用modbus协议,支持03和06功能码读写。

5、 设计使用电压基准源2.5V,精度0.05%,3ppm/°C最大温漂。

6、 PCB尺寸:73×38mm,双面板,元件单面排布。


三、使用说明

1、 为模块接入电源(注意正负极,有防接反保护),需求电压、电流符合参数要求。

2、 将输出信号接到相关设备(或万用表电流档),自带有源输出,不能外接电源。注意正负极,电流输出仅有单极性过压保护,请务必正确接线。

3、 接入RS485通讯线,默认设备地址1,通讯波特率9600bps。

4、 使用相应modbus读写工具,使用06号功能码,写入0001(十进制)寄存器数据即为设定输出值,支持写入数据为0~25000,写入大于25000数值无效,仍按可修改25000最大值进行输出,该寄存器数值单位为uA,具体通讯说明见附件。

隔离式RS485转0~25mA输出模块硬件项目图1

四、备注

1、成本构成

元器件成本:¥50元(不含PCB,发稿时某宝购买价格)

总计:¥50 元


2、细节备注

1、 烧录需要准备CH340 USB转串口模块,请自备。

2、 本模块需要下载代码驱动(硬件+软件),提供hex文件供烧录,代码开源仅供功能演示和学习使用。代码用KEIL4开发,工程名为Modbus_AQ.uvproj。详见附件。

3、 代码烧录文件使用STC官方烧录软件以串口下载方式烧录,软件及烧录教程在附件中。

4、为保证测量精度,请以下电阻使用0.1%精度25ppm温漂及以上性能:R2、R4、R7。


3、注意事项

模块采用单电源设计,单极性输出。尽管设计中已经采用了各类轨到轨器件,但受限于元器件不是真正的轨到轨,不可避免存在零时的失真,这在低分辨下是足够靠近零的,但高分辨下这些失真表现更为明显,所以特此说明电流均存在接近0或满量程输出时不准确,如表现为输出0mA时实际为0.002mA,特别提示在离开接近电源轨区间是正常的,该零失真不叠加到其他区间中。电流输出仅有单极性轻量防护,理论可防护正极性电流倒灌(正极性指外部电压源正极与电流出高端一致),端口切勿反向接入电压源使用。


五、测试视频

视频首先演示了使用06功能码向模块寄存器写入0、8000、12500、19000和25000(软件中输入的是转换为十六进制的数值)数值时模块的输出情况,最后在设定12.5mA输出情况下,使用03号功能码读取当前设定的输出值。万用表分别使用20mA、200mA档位,测量误差可参考(万用表型号UT39E+,四位半分辨率)。


六、更新日志

V1.0 首次上传。

模拟量 通讯
最近更新时间 2025-08-21 15:39:29
描述
PCB
元件清单
原理图
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