在变频水供应控制系统中，远程压力表对于监测和维持恒定的压力水平至关重要。这些压力表通常表现出100至500欧姆的电阻值范围，对应于如0-10 MPa的连续压力范围。传统上，这种可变电阻可以通过串联一个更大的电阻并施加0-10V信号来利用。这种设置会产生一个适用于变频器、可编程逻辑控制器（PLC）和其他控制设备的连续变化电压。然而，在实际工程应用中，由于4-20mA信号具有更强的抗干扰能力，因此相较于0-10V信号更受青睐。因此，将电阻或电压信号转换为4-20mA信号对于可靠的传输和控制变得至关重要。
为了满足这一需求，多家变频器制造商开发了专门的水供应信号采集板。这些板不仅适用于恒压水供应系统，还可广泛应用于各种工业场景。以下，我们探讨三种转换电路，它们作为宝贵的学习资源和参考。
一个值得注意的解决方案是由一家领先的变频器制造商设计的水供应基板R/I转换电路板。该板能够有效地将远程压力表的电阻变化转换为4-20mA的电流信号，然后输入到控制端。通过将此信号与预设的压力值进行比较，变频器会自动调整其输出频率，以确保水供应网络中的压力保持恒定。
4-20mA信号源电路本质上是一个具有高内阻的恒流源。无论外部负载电阻如何变化，输出电流都保持不变。在该电路中，T2和T3构成两个恒流源电路：T2作为“固定”恒流源，而T3作为“可变”恒流源。
电路由CPU主板提供的12V DC电压供电，该电压在到达Vcc1水供应基板之前会通过D1和C4进行隔离和滤波。随后，R1和TL431对Vcc1进行进一步处理，将其转换为2.5V的参考电压。这个电压与TL431、运算放大器电路（包括R2、Z2和远程压力表的内部电阻）以及T2电路一起，创建一个约4.9 mA的恒流电路。
远程压力表中的电阻变化被转换为Z2电阻上的电压变化。这个压力信号随后通过R3输入到第二阶段运算放大器电路（引脚5和6）。T3电路形成“可变”恒流源，其中压力表的内部电阻变化被转换为运算放大器的信号电压输入。这一阶段具有深度负反馈（放大倍数为1），从而维持一个恒流源电路。输出电流直接依赖于压力表的内部电阻。
为了增强保护，Z1和Z3是在信号输入和输出端嵌入的电压保护二极管。通常，变频器电流输入端的内部电阻为250欧姆。
另一种选择是使用专用的信号转换芯片，如AD694，来简化转换过程。这些芯片仅需一个限流电阻和一个晶体管即可准确地将0-10V信号转换为4-20mA。当变频器的控制端由24V电源供电时，这些芯片表现出优异的抗干扰性能。
第三种方案是使用运算放大器电路和分立元件构建0-10V/4-20mA信号转换电路。然而，这种方法需要两个电源，并且需要进行初始输出电流调整，因此实用性较低，使用也较少。
总之，将0-10VDC转换为4-20mA信号对于确保水供应控制系统中信号的稳健传输和抗干扰至关重要。所描述的电路和解决方案提供了实现这种转换的有效手段，满足了各种工业应用和需求。
