介紹幾種I/V變換的實現(xiàn)方法:

分壓器方法

利用如圖1分壓電路，將電流通入電阻。在電阻上采樣出電壓信號。其中，可以使用電位器調節(jié)輸出電壓的大小。這種方法最簡單，但需要考慮功率和放大倍數(shù)的選擇問題。

霍爾傳感器方法

使用霍爾效應，在元件兩端通過電流I，并在元件垂直方向上施加磁感應強度B的磁場，即會輸出電壓。由下面的公式獲得線性關系。

其中，RH為霍爾常數(shù)，I為輸入電流，B為磁感應強度，d為霍爾元件厚度。

這種方法多用于對電流的測量，雖然也可以實現(xiàn)轉換，但是精度有限。

積分電路方法

電壓可以看作是電流的積分，利用如圖電路有：

為保證精度，選取運放時盡量找輸入阻抗大的。該電路常用于PID調節(jié)，積分電路成熟且放大倍數(shù)和精度較好。但要注意這種電路輸出電壓和輸入電流的相位是相反的。

運放直接搭接的方法(跨阻放大器)

充分利用運放“虛短”和“虛斷”的概念，將電流轉換為電壓信號，如圖電路

電流通過電阻，在電阻上產生壓降，建立起電壓和電流的關系為

這種方法避免了運放輸入失調電壓和輸入偏置電流和失調電流影響帶來的積分誤差。也避免了電容的漏電流帶來的誤差。但未獲得穩(wěn)定的高精度放大，對電阻和運放的精度要求較高。

三極管方法

三極管同樣具有放大能力，但應用上多采用運放。電路如圖

下面以實際的例子敘述整個實現(xiàn)過程。

嘗試將一個0~5A信號轉換為0~5V信號。最簡單的是加一個1歐的電阻，但這樣發(fā)熱功率過大，所以需要采用電流互感器將原先的電流變小。按照一般互感器指標是輸入0~10A信號，變比為200：1，即0~5A的信號變?yōu)?~25mA。下面采用運放直接搭接的方法實現(xiàn)轉換。考慮到相位的問題，對電路作了改進。利用50歐電阻在正端產生的電壓與負端相等的條件，并利用運放的放大功能，實現(xiàn)最終要求的。如圖。另外，用集成運放OP27為的是得到更高的運算精度;50歐的電阻是前端互感器帶負載要求。