Проектирую 16(32)-канальный интерфейс с датчиками 0-20 и 4-20 мА на базе ATMEGA128, раньше занимался только цифрой, поэтому появились вопросы. Правильно ли я полагаю, что наиболее простым решением будет поставить аналоговые мультиплексоры (под управлением МК), далее датчик тока (на базе ОУ?), а его выход завести на АЦП с опорным источником напряжения? Может, уже есть типовые схемные решения или хотя бы отработанные схемы датчика тока, типы м/с мультиплексора и АЦП? Точность порядка 0,5% при 12 битах вполне бы устроила. Скорость опроса некритична.

Наиболее простым решением будет поставить по резистору 200 Ом для каждого датчика и аналоговым мультиплексором подключать вход АЦП к соответствующему резистору.
В принципе можно использовать и встроенный в Мегу АЦП, он 10-разрядный, его точности должно хватить, особенно если усреднять по нескольким измерениям.
А вот источник опорного для АЦП придётся брать внешний, у встроенного точность никакая.

Только резисторы должны быть с допуском не хуже 0,25 % во всем температурном диапазоне.

Резисторы небольшого сопротивления не дадут существенного саморазогрева, но тогда либо сигнал усиливать, либо АЦП внешний ставить. Я бы рекомендовал резисторы стабильные по 49,9 Ом, за ними простенький мультиплексор из нескольких CD4051 или CD4067 и т.п., а с них собирать на ADS1110 - опора на борту, разрядности хватит, входные токи невелики, стабильность неплохая, достаточно дешёвый продукт. Одно не очень - начальное смещение нуля, но это цифрой поправимо. Сдвоенные диоды с малым током утечки BAV199 в качестве защитных диодов помогут

Проще всего взять многоканальный АЦП. На 16 каналов найти можно, на 32 точно не скажу.

"А вот источник опорного для АЦП придётся брать внешний, у встроенного точность никакая."
Для такой точности вполне хватит встроенного ИОН.

Основная проблема - оптическая развязка. Советую применять проторенные решения. Схему прилагаю. Там два измерителя и два задатчика.

Опторазвязка вроде не просилась. Ну да ладно.
Требования у вопрошающего ниже плинтуса, а Вы ему затраты неоправданные предлагаете.
Один RCV420 стОит от $3.55 в версии J и $6.05 в версии K. Это по меньшей мере расточительно. Решение устаревшее. Спокойно заменяется на низкоомный резистор и высокоомный вход (разумная защита приветствуется).
У MCP508A защита-то есть, но в Вашей схеме она как раз и не используется.
Что касается изоляции сигнала после ЦАП - рекомендую пересмотреть устаревшие "проторенные решения" - http://www.caxapa.ru/sch/pwm.html

Пожалуй, возможно также следующее альтернативное решение:
преобразователь напряженя (тока) в частоту, затем цифровой мультиплексор. Преобразование частоты в код реализуется на программном уровне в ATMEGA128.

Данное решение позволяет избежать множества дополнительных погрешностей, таких, как погрешность аналогового мультиплексора, АЦП и др. , а также проблемы с источниками опорных напряжений. При необходимости оптической развязки - это решается в цепи ПНЧ - цифровой мультиплексор.

Удачи.

Почму вы весьма вольно обращаетесь с номиналом резистора.0-20мА это аналог 0-10В по напряжению.ТЕ R=500 Ом,если я не ошибся в математике.

1)
20мА^2*0.5кОм=0.2 Вт
4мА^2*0.5кОм=0.08 Вт
саморазогрев вообще недопустимый получается - хорошо бы он был хоть одинаковым, но, как видите, математика
2) АЦП и ИОН суперпрецизионные ставить с диапазоном входного сигнала до 10 В - такое добро нынче экзотика. А если делитель по входу АЦП ставить, то почему бы сразу не поставить меньше входные резисторы?
3) Возможно и есть смысл ставить номинал такой, чтобы напряжение получалось какое-то из привычного ряда, но если предполагается показывать параметр на индикаторе на борту, то вводить масштабирующие коэффициенты придётся в любом случае - ничего необычного не будет, если для всех случаев вывода будет использоваться (вводится ещё на этапе написания программы) масштабирующий коэффициент

"Проторенные решения" никогда не бывают устаревшими, особенно в промышленности

А мы развязываем цифру, а не аналоговый сигнал. Проще (и дешевле) поставить счетверенный оптрон ДО цифровых входов ЦАП. При необходимости дополнить (если у ЦАП нет встроенных триггеров Шмитта) одним корпусом 74HC14 после оптрона. Запитка всей схемы токового выхода внешняя, от самой токовой петли. При этом отпадает необходимость в двух дорогих и "жручих" компонентах: DC/DC и изолирующий аналоговый оптрон ISO124. Насколько я понял у вас ведь тоже пассивный токовый выход? Если же токовый выход нужен активный (как источник ВЫтекающего тока), то тогда DC/DC конечно придется ставить.

Вы не поняли существут ,насколько я помню,стандарт напрямую увязывающий ток и напряжение,ваши рассуждения о саморазогреве не серьезны,вы разве не знаете о резисторах с мощностью 0.5,1,2,5,10 итд ватт.

Это вы Закон имени Георга Ома стандартом называете? Или Джоуля-Ленца?

А вы не подскажите часом, где продают прецизионные резисторы 0,1% 25ppm 10Вт?

Честно говоря, почему 0,2Вт рассеивания на 25ppm-резисторе ведут к недопустимому нагреванию при требуемой точности 12 бит, не понимаю.
Но если сильно надо, то можно построить 500 Ом 0,1% 25ppm 10Вт следующим образом:
Берутся 20 штук прецизионных резисторов 10 кОм / 0,1% / 25ppm / 0,25Вт , включаются параллельно. Вот и готов 500 Ом / 10Вт с такой же точностью.
Найти резисторы 10 кОм / 0,1% / 25ppm / 0,25Вт нетрудно.