Zamiana prądu na napięcie polega na użyciu rezystora w celu wytworzenia spadku napięcia proporcjonalnego do przepływającego przez niego prądu. Metoda ta jest powszechnie znana jako użycie „rezystora bocznikowego”. Zgodnie z prawem Ohma napięcie (V) jest równe prądowi (I) pomnożonemu przez rezystancję (R). Dlatego umieszczenie znanego rezystora na ścieżce prądu pozwala zmierzyć spadek napięcia na nim, zapewniając bezpośrednią korelację między prądem a powstałym napięciem.
Aby przeliczyć prąd na wolty, zwykle stosuje się obwód, w którym prąd przepływa przez rezystor. Napięcie powstające na tym rezystorze jest wprost proporcjonalne do przepływającego przez niego prądu. Wybierając odpowiednią wartość rezystora i mierząc powstałe napięcie, można dokładnie określić wartość prądu na podstawie zależności V = IR, gdzie V to napięcie, I to prąd, a R to rezystancja.
Konwersja prądu na napięcie jest często konieczna w celu połączenia czujników lub urządzeń prądowych z napięciowymi systemami pomiarowymi lub przetwornikami analogowo-cyfrowymi (ADC). Wiele przyrządów pomiarowych i systemów sterowania zaprojektowano tak, aby akceptowały wejścia napięciowe, a nie prądowe. Dzięki konwersji sygnałów prądowych na sygnały napięciowe zapewniona jest kompatybilność pomiędzy różnymi typami urządzeń i systemów, co pozwala na łatwiejszą integrację i przetwarzanie sygnałów w obwodach elektronicznych.
Aby przekształcić sygnał prądowy 4 do 20 mA na napięcie, można użyć rezystora połączonego szeregowo z pętlą prądową. Wartość rezystora dobierana jest na podstawie pożądanego zakresu napięcia i maksymalnego prądu sygnału (20 mA). Na przykład, jeśli użyjesz rezystora 250 omów, napięcie wytworzone na nim będzie wynosić od 1 V (przy 4 mA) do 5 V (przy 20 mA), zgodnie z prawem Ohma (V = IR). Ten zakres napięcia odpowiada bezpośrednio sygnałowi prądowemu od 4 do 20 mA, zapewniając liniową konwersję prądu na napięcie.
Wzór na przetwornik prądu na napięcie wykorzystujący rezystor (R) do konwersji prądu (I) na napięcie (V) to V = IR. Tutaj V reprezentuje napięcie na rezystorze, I to prąd płynący przez rezystor, a R to wartość rezystancji rezystora. Ta prosta zależność pozwala na dokładną konwersję sygnałów prądowych na sygnały napięciowe w obwodach elektronicznych, ułatwiając pomiary i aplikacje sterujące, w których preferowane lub wymagane są wejścia napięciowe.