文章详情
所在位置: 首页> 技术文章> 其它>

模拟信号标准4~20mA

日期:2019-12-08 01:41
浏览次数:1
摘要: 工业上*广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。为什么标准信号选择用4~20mA?首先要明确用4~20mA信号制是国际电工委工员过程控制系统用模拟信号标准。我们国家从DDZ-III型电动仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4~20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。 采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不...

   工业上*广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。为什么标准信号选择4~20mA首先要明确4~20mA信号制是国际电工委工员过程控制系统用模拟信号标准。我们国家从DDZ-III型电动仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4~20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
        采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给420mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得05V的电压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
   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。*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,所以现在基本上将四线制变送器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,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,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,因此在量程范围内,变送器通常只有24V4mA供电(因此,在轻负载条件下高效率的DC/DC电源(TPS54331,TPS54160),低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器(如MSP430)对于两线制的4-20mA收发非常重要)。这使得两线制传感器的设计成为可能而又富有挑战。

下一篇: 暂无
上一篇: 暂无