分析4-20mA检查电路分析

一、电路核心判定：4-20mA 电流信号转电压 + 滤波调理电路

该电路是工业领域经典的4-20mA 电流环信号转 0-5V（或定制量程）电压信号 + 二级有源滤波的调理电路，适配单片机 ADC（MCU_AD）采集需求。核心功能拆解：

1. 前端：4-20mA 电流经取样电阻 R5（10Ω）转为 0.04-0.2V 电压；
2. U1（KTA333-ST5）：同向比例运算放大器，将 0.04-0.2V 放大至 0-5V（适配 MCU_AD 的采集量程）；
3. 中间 RC+U2（KTA333-ST5）：二级有源低通滤波电路，滤除工业现场的电磁干扰，保证采样精度。

二、各模块原理与参数推导

1. 第一步：4-20mA 转电压（取样电阻 R5）

工业 4-20mA 电流信号是标准模拟量（4mA 对应量程下限，20mA 对应上限），通过取样电阻 R5（10Ω）将电流转为电压：

• 4mA 时：\(V_F = 4mA × 10Ω = 0.04V\)；
• 20mA 时：\(V_F = 20mA × 10Ω = 0.2V\)；即取样后得到 0.04~0.2V 的微弱电压信号（标注中 VI=0.04~0.2V）。