电压到电流信号转换
在仪表电路中，直流信号通常用作物理测量值的模拟表示，例如温度、压力、流量、重量和运动。最常见的是直流电流 信号优先于直流电压 信号，因为在整个串联电路回路中，电流信号的大小完全相等，将电流从源（测量设备）传送到负载（指示器、记录器或控制器），而并联电路中的电压信号可能从一端到另一端变化其他原因是电阻线损耗。此外，电流感测仪器通常具有低阻抗（而电压感测仪器具有高阻抗），这使电流感测仪器具有更强的抗电噪声能力。
为了使用电流作为物理量的模拟表示，我们必须有某种方法在信号电路中产生精确的电流量。但是，当我们可能不知道环路的电阻时，我们如何生成精确的电流信号？答案是使用设计用于将电流保持在规定值的放大器，向负载电路施加尽可能多或尽可能少的电压以保持该值。这种放大器执行电流源的功能 .具有负反馈的运算放大器非常适合执行此类任务：
假定该电路的输入电压来自某种类型的物理传感器/放大器布置，经过校准以在物理测量的 0% 时产生 1 伏特，在物理测量的 100% 时产生 5 伏特。标准模拟电流信号范围为 4 mA 至 20 mA，分别表示测量范围的 0% 至 100%。在 5 伏输入时，250 Ω（精密）电阻器上将施加 5 伏电压，从而在大回路电路（带有 Rload）中产生 20 mA 的电流。 Rload 的电阻值是多少，或者大环路中存在多少导线电阻都无关紧要，只要运算放大器具有足够高的电源电压来输出使 20 mA 流过 Rload 所需的电压即可。 250 Ω 电阻器建立了输入电压和输出电流之间的关系，在这种情况下，产生了 1-5 V 输入/4-20 mA 输出的等效性。如果我们将 1-5 伏输入信号转换为 10-50 毫安输出信号（一种较旧的、过时的工业仪器标准），我们将改用 100 Ω 精密电阻器。
该电路的另一个名称是跨导放大器 .在电子学中，跨导是电流变化除以电压变化的数学比值（ΔI/ΔV），它的计量单位是西门子，与用来表示电导的单位相同（电阻的数学倒数：电流/电压） .在该电路中，跨导比由 250 Ω 电阻的值固定，给出线性电流输出/电压输入关系。
评论：
- 在工业中，直流电流信号通常优先于直流电压信号用作物理量的模拟表示。无论接线电阻如何，串联电路中的电流在该电路中的所有点都是绝对相等的，而并联电路中的电压可能会因线电阻而从一端到另一端变化，从而使电流信号从“传输”到“传输”更准确“接收”工具。
- 电压信号相对容易直接从换能器设备产生，而准确的电流信号则不然。运算放大器可以很容易地将电压信号“转换”为电流信号。在这种模式下，运算放大器将输出任何必要的电压，以将通过信号电路的电流保持在适当的值。
相关工作表：
- 电压/电流转换器运算放大器电路工作表
工业技术