单片机如何读取4-20ma信号

众所周知，单片机是无法直接读取电流的，一般是需要将电流值转换为电压值读取。 这时你应该想到伟大的欧姆定律，只需要使用一个电阻就能将电流值转换成电压值。

如下图所示，IS1为一个电流源代表4-20ma信号，通过一个150欧姆电阻将电流值转化为电压值，VF1电压变化范围为0.6~3V，电阻最大消耗功率0.06W，可选取0805封装的精密电阻。

看来一个电阻就可以完美解决问题，再加个一阶低通滤波电路滤除线路上的高频干扰是不是效果会更好，看图。

分析上面电路，从原理上完全可以实现功能。 VF1连接单片机ADC管脚，在ADC采样期间R2上会流过电流，根据基尔霍夫定律，此时流过R1的电流必定会小于IS1的电流，会造成电流采样不准。

对以上电路进行优化，设计出如下电路：

电路中使用运放增加一级ADC驱动电路。 根据运放的特性，可知在理想情况下其同相输入端的阻抗为无穷大，IS1电流几乎全部通过电阻R1，转化为采样电压值，经过电压跟随器1:1输出送往单片机。 电路中Z1为TVS管可用于ESD保护。 运放采用3.3V供电，可省去输出端用于过压保护的钳位二极管。