1、仪表输出信号为什么选择4-20ma电流的原因?变送器的传统输出直流电信号有0-5v、0-10v、1-5v、0-20ma、4-20ma等,目 前z广泛采用的是用4~20ma电流来传输模拟量。工业上z广泛采用的是用4~20ma电流来传输模拟量。采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源 内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20ma是因为防爆的要求:20ma的电流通断引起的火花能量不足以 引燃瓦斯。下限没有取0ma的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4ma,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2ma作为断线报警值。电流型 变送器将物理量转换成4~20ma电流输出,必然要有外电源为其供电。z典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线 制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用vcc或者gnd),可节省一根线,称之为三线制变送器。其实大家可能注意到, 4-20ma电流本身就可以为变送器供电,如图1c所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20ma之间根据传感 器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4ma,因此只要在量程范围内, 变送器至少有4ma供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之 间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。
2、仪表输出信号为什么选择4-20ma电流的原因:
3、远 传信号用电流源优于电压源的原因:因为现场与控制室之间的距离较远,连接电线的电阻较大时,如果用电压源信号远传,由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分 压,将产生较大的误差,而用恒电流源信号作为远传,只要传送回路不出现分支,回路中的电流就不会随电线长短而改变,从而保证了传送的精度。
4、信号z大电流选择20ma的原因:z大电流20ma的选择是基于:安全、实用、功耗、成本的考虑。安全火花仪表只能采用低电压、低电流;综合考虑生产现场仪表之间的连接距离,所带负载等因素;还有就是功耗及成本问题,对电子元件的要求, 供电功率的要求等因素。
5、信 号起点电流选择4ma的原因:4-20ma变送器两线制的居多,两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供 电仅用两根电线。为什么起点信号不是0ma?这是基于两点:1.变送器电路没有静态工作电流将无法工作,信号起点电流4ma.dc就是变送器的静态工作电 流。2.同时仪表电气零点为4ma.dc,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。
6、什么是 4-20ma?一般仪器仪表的信号电流都为4-20ma,指z小电流为4ma,z大电流为20ma 。传输信号时候,要考虑到导线上也有电阻,如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了!所以使用电流信号作为变送器 的标准传输!双绞线特性阻抗是50欧姆左右,相隔1cm宽的0.2平方毫米的导线特性阻抗300欧姆左右,所以负载电阻选择50-300欧姆比较理想,为 了ad转换方便,负载电阻上的信号z大量程值一般5-10v比较合适,那么权衡所有,负载电阻250欧姆,电流20ma,负载压降5v比较满意。那么为什 么选择4-20ma而不是0-20ma呢?为了减少接线的复杂性,传感器选择2线要比多线简单的多,2线既要传输信号,又要给传感器供电,所以设计者从中 盗窃4ma电流给传感器放大电路供电,这样4-20ma的标准就确定了。