4-20mA信號源通常由過程校驗儀提供，但其價格不菲。在現場維修中隻是想用4-20mA電流信號來檢査儀表，及判斷故障所在時，用高檔過程校驗儀是有點大材小用，尤其是一些中小企業，由於儀表數量有限，儀表工如能自己動手做一個簡易的電流信號源，既滿足了需要還鍛煉了動手能力，何樂而不為。

4-20mA電流信號源製作方案
用三端穩壓器來製作電流信號源，其電路簡單、價格低、取材容易，且固定式或可調式三端穩壓器都可以用來製作電流信號源。LM317是一種三端可調正電壓穩壓器，LM317的外形及引腳昌暉儀表建議參閱產品技術資料，如果在調節端和輸出端之間接一個可調電阻，就可組成可調式的精密穩流器。LM317產品資料推薦的穩流電路如圖1所示，LM317屬三端浮動穩壓器，工作時，LM317建立並保持輸出與調節端之間1.25V的標稱參考電壓Vref，而調節端的電流IAdj被設計和控製在100μA以下，並使其恒定不變。則該電路的輸出電流為：
 
式中Vref為標稱參考電壓，為1.25V；IAdj為調節端電流；R1為編程電阻。


圖1  LM317產品資料推薦的穩流電路

廠商推薦該電路的最小穩定電流為(wei) 10mA。但LM317的最小穩定工作電流一般為(wei) 1.5mA。LM317的生產(chan) 廠不同、型號不同，其最小穩定工作電流也會(hui) 略有差別。當LM317的輸出電流大於(yu) 最小穩定工作電流時，LM317就能正常工作。通過實際應用LM317是可滿足4-20mA使用的。

4-20mA電流信號源製作方法
用LM317製作的穩流源如圖2所示，LM317的輸入Vin端接電源的正極，輸出Vout端接電阻後為(wei) 穩流輸出，調節端則直接接至穩流輸出端Iout，負載RL則接在輸出端Iout與(yu) 電源負極間。由於(yu) LM317的標稱參考電壓Vref為(wei) 1.25V，且這個(ge) 電壓是保持不變的，這個(ge) 電壓就在Vout端與(yu) 調節端ADj兩(liang) 端，也就是電阻R1與(yu) RP1的兩(liang) 端，如果電阻值是固定的，電壓也是固定的，則流過負載RL的電流就可以做到恒定不變。即電流Iout為(wei) ：

利用上式就可確定R1與(yu) RP1的電阻值，當輸出電流為(wei) 4mA時：
當輸出電流為(wei) 20mA時：


圖2  LM317穩流源電路原理圖
當電阻R1與(yu) RP1的變化範圍為(wei) 312.5-62.5Ω時，其輸出電流為(wei) 4-20mA，以上的計算是理想狀態。由於(yu) 電子元件參數的離散性，在選擇電阻值時要考慮到一定的可調整性，因此，選擇一個(ge) 51Ω的固定電阻再串聯一個(ge) 360Ω的電位器，就可實現4-20mA電流可調了。51Ω的電阻用錳銅電阻線繞製，360Ω的電位器則選擇X型的多圈線繞式電位器。經過實際調試，本穩流器的工作電源在9-24V範圍內(nei) 都可正常工作。為(wei) 了現場攜帶的方便也曾試過把供電電源減小至7.5V，但發現調不到20mA，從(cong) LM317的資料上知，其輸出電壓是變化的，並有一定的電壓差要求，況且在輸出20mA時，其輸出端電壓也必須是大於(yu) 或等於(yu) 5V的。

從(cong) 式知由於(yu) 電阻減小時輸出電流是增加的，而電阻增大時輸出電流是減小的。但是人們(men) 習(xi) 慣的調整方向是順時針旋轉電位器時輸出增大，而逆時針旋轉電位器時輸出減小，因此在焊接電位器的引腳時要注意這一關(guan) 係，以滿足操作習(xi) 慣。

信號源的供電采取自備及外接形式，可使用一節6F22型9V的疊層電池，如果現場有電源時，則采用外接電源的方式，但要把電源開關(guan) S斷開，為(wei) 了防止誤操作，在疊層電池電路中串了一隻1N4001的二極管V作保護。

4-20mA電流信號源使用方法
該電流源可用來代替變送器的輸出電流，可用來在現場檢查變送器至控製室的電流信號傳(chuan) 輸是否正常、數顯儀(yi) 表有沒有指示或能否按電流信號的增、減而變化；但不一定需要電流輸出信號的具體(ti) 數值，隻要輸出信號能增大或減少變化就行了。而在實驗室檢查數顯儀(yi) 表時可作電流信號源使用使用前先接好相關(guan) 的連線，把電位器逆時針旋轉到4mA，在輸出接線柱上接入要檢查的數顯儀(yi) 表，並在被檢查儀(yi) 表的輸入端串聯接入標準電流表，或通過250Ω電阻並聯接入數字電壓表；接通工作電源後調整電位器RP1，以得到需要的電流信號值，而輸出電流值應以標準電流表或數字電壓表的指示為(wei) 準。