为什么在社会can报文解析实例中采用4-20毫安电流传输模拟量信号
我可能会非常熟悉RS232、RS485和CAN等工业上常用的总线，他们都是传输数字信号的方式。那么，我们用什么方式来传输模拟信号呢？在工业环境中，测量各类非电物理量，如温度、压力、速度和角度，都需要转换成模拟量电信号才能通过数百米长的线路传输到控制室或显示设备上。工业中最广泛采用的是使用4~20mA电流来传输模拟量。采用电流信号的原因是它不容易受干扰，因为工业现场噪声电压可能达到数V，但是噪声功率很弱，所以噪声电流通常小于nA级别，因此给4－20mA传输带来的误差非常小；由于电流源内阻趋近无穷大，导线中的串联阻抗不会影响精度，因此可以在普通双绞线上安全地进行数百米距离的传输；当接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻，就可以获得0－5V的输出，这种低输入阻抗接收器能够有效降低nA级别输入电流噪声产生的小型化振荡。
为何将上限设定为20mA？这主要是出于防爆要求：20mA以下的通断引起火花能量不足以点燃易燃气体。在选择下限时，不取0mA而是设置为4mA，是为了检测断开的情况：正常工作时不会低于这个值。当测量线路因为故障而断开时，环路上的当前会降至零。此外，还有2mA作为断线报警值。这些参数确保了系统能够准确监控并适应各种操作条件。
变送器将物理数据转换成4~20mA范围内的一条直行输出，并且需要外部供给动力。这通常涉及四根线（两根供给和两根输出），称之为四线制变送器。但是，可以通过共享一根供给或参考回路中的某个点（例如GND）减少额外连接，从而实现三根或甚至仅需二根（即使提供必要支持）的设计。而且，有些设计允许变送器自行供应其所需功率，使得只有两个连接即可完成任务，即所谓“两线制”解决方案。在此基础之上，对于所有制造商来说，将四芯制变送器优化成为三芯制是一个挑战，同时也极大提升了灵活性。
为了实现这样的设计，我们需要一个VI转换器，该输入在0-3.3v范围内，而输出则必须覆盖从4毫安到20毫安之间，这里运用LM358运放技术，以+12v作为我们的驱动源。这项技术对于所有试图创建高效、低功耗、高性能产品的人来说都具有重要意义。