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(資料圖片僅供參考)

眾所周知，單片機(jī)是無(wú)法直接讀取電流的，一般是需要將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值讀取。 這時(shí)你應(yīng)該想到偉大的歐姆定律，只需要使用一個(gè)電阻就能將電流值轉(zhuǎn)換成電壓值。

如下圖所示，IS1為一個(gè)電流源代表4-20ma信號(hào)，通過一個(gè)150歐姆電阻將電流值轉(zhuǎn)化為電壓值，VF1電壓變化范圍為0.6~3V，電阻最大消耗功率0.06W，可選取0805封裝的精密電阻。

看來一個(gè)電阻就可以完美解決問題，再加個(gè)一階低通濾波電路濾除線路上的高頻干擾是不是效果會(huì)更好，看圖。

分析上面電路，從原理上完全可以實(shí)現(xiàn)功能。 VF1連接單片機(jī)ADC管腳，在ADC采樣期間R2上會(huì)流過電流，根據(jù)基爾霍夫定律，此時(shí)流過R1的電流必定會(huì)小于IS1的電流，會(huì)造成電流采樣不準(zhǔn)。

對(duì)以上電路進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出如下電路：

電路中使用運(yùn)放增加一級(jí)ADC驅(qū)動(dòng)電路。 根據(jù)運(yùn)放的特性，可知在理想情況下其同相輸入端的阻抗為無(wú)窮大，IS1電流幾乎全部通過電阻R1，轉(zhuǎn)化為采樣電壓值，經(jīng)過電壓跟隨器1:1輸出送往單片機(jī)。 電路中Z1為TVS管可用于ESD保護(hù)。 運(yùn)放采用3.3V供電，可省去輸出端用于過壓保護(hù)的鉗位二極管。