两线制环路压力变送器电路分析，万用表滴滴滴启动！

电脑维修

之前我们分析过一起两线制温度变送器的原理图，采用的是一种运放搭建的大环路电路反馈（采样电阻在GND的下面，即GND并非变送器供电侧的电源负极），之前分析的电路图如下所示：

本期分享的电路与上图有一些区别，即本期分析的电路的GND是和变送器供电电源的负极是一个GND。这个电路还要从前几天我在某鱼淘的一个二手的压力变送器说起。

前两天在某鱼淘了一款两线制的压力变送器，原价可能大几百，现价被我50收了（捡了个大漏），想着可以拆一拆看看电路，然后拆完了装回去还能当个桌面摆件，非常实用！所以本期拆解的主角是一款压力变送器，外观如下所示，个人还是很喜欢这种工业蓝色，人上了年纪总是会喜欢一些奇奇怪怪的东西。感觉很好看。

然后拆开后盖，是他的接线腔，有四个接线端子，其中两个是NC，只需要接OUT+和OUT-即可，这两个既是电源输入也是信号输出（4-20mA输出）。接线腔图如下所示：

然后拧开显示前面的盖

子

，可以看到显示板有三个按键，分别是M,Z,S（我也不知道啥意思）。

然后拆掉显示器，可以看到显示器是一个用的一个带背光的段码屏，控制芯片采用的是合泰的HT1621B液晶驱动芯片，价格大概在一块七左右。然后一块段码屏，在屏幕右侧有一个小的绿色背光灯，下面三个按键。

然后拿开显示屏，可以看到的是主控电路板，再拿开电路板之后就是连接压力传感器和接线腔铜柱的地方，如右图所示：

接着我们就看一下这个主控板的方案，主控板采用一个不知名的芯片（丝印被磨掉了），然后一颗TL431，一颗LM385-2.5，一颗LM317作为背光的恒流部分，运算放大器用的是我们日常挺常用的LM358，然后一颗达林顿管MPSA28作为运放恒流源的扩流。

然后是电路分析，电路输入用了一

颗

SMBJ36CA的双向TVS作为EMC防护，这颗TVS选型需要注意其漏电流，因为其漏电流会直接影响环路4-20mA的精度。然后后级接了一个LM317搭了一个恒流输出驱动背光二极管，恒流电流大概为3.78mA（1.25V/330Ω），然后再给到一颗TLV431以及一个LM385-2.5V，出来两路电源，一路是2.5V的基准源，用于给反相器供电，另一路5V给MCU及显示驱动芯片和运算放大器供电。

比较有意思的是，他将屏幕的背光放到了整体的环路中，也就是如果不插上屏幕，整个电路是不会工作的（短接到背光灯管脚也可以。）这一部分为环路的第一部分（背光和MCU，运放消耗了3.78mA电流，非常低功耗）需要将这一部分电流控制在4mA以内。

然后是4-20mA环路的剩下一部分，这一部分用于消耗另外的环路电流，刚才的LM317背光和MCU等消耗3.78mA电流，然后这个运放和达林顿管组成的sink类型的电流源会消耗掉额外的电流，比如在20mA时，这个电流源只需要消耗掉16.22mA电流即可实现环路20mA的控制（16.22+3.78=20）。这个电路在之前有写过，是一个很典型的sink类型恒流源，恒流值公式如下图所示：

然后是压力传感器的驱动部分，采取了恒流驱动，大致驱动电流为400uA，不确定压力变化时会不会调整驱动电流（具体需要根据压力传感器的说明书来看需要多少驱动电流）。

采集部分就采用了MCU的内置ADC，没有采用任何的放大。不确定MCU内部是否存在PGA。

另外预留了一个恒压驱动压力传感器的接口，因为压力传感器也有恒压驱动的。

以上部分对应PCB上的这个焊接压力传感器的接口部分：

总体来说，这种设计也是挺有意思。算是学习了另外一种两线制变送器的实现方法。然后我分析完再逛某鱼发现，另外一个厂家的压力变送器的电路图竟然和我拆的这个基本一模一样，还比我这个要便宜20块钱！？？难道这电路板是统一外购的？还是已经互相抄互相借鉴抄的已经同化了？哈哈，我想应该PCB是外购的吧。

最后赋诗一首：《拆变送器偶得》
五十淘来变送器，外壳犹存工业气。
轻旋螺丝见内里，两线环路藏玄机。
运放基准稳如砥，毫安信号准不倚。
闲鱼再觅同款迹，弄通原理满心喜。.