为什么标准信号要定为4-20mA呢?
原标题:为什么标准信号要定为4-20mA呢?
一.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 。
二.信号最大电流选择20mA的原因
【为什么标准信号要定为4-20mA呢?】最大电流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 , 20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯 , 非常安全;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 。
三.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 。
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4-20mA绝对值多圈编码器
四.电流信号(4-20mA信号)的优点
1.电流信号适合远距离传输 , 因为电流信号不受导线电阻的影响 , 而电压信号在导线本身具有电阻的情况下会分压 , 导致测量不精准 。 一般4-20mA最远传送距离控制在100m以内 , 再远则建议使用数字信号(485通讯)
2.电流信号一般采用两线制 , 电压信号一般采用三线制 , 相比之下 , 两线制比三线制节省材料 , 降低成本 。
3.相对于现场工况比较复杂的 , 电流信号抗干扰的能力相比电压信号更强 。 在有干扰的工况下 , 建议用户选择4-20mA信号 。
4.电流信号可以适当超出量程的范围 , 输出不精准信号 , 如量程为1MPa , 输出4-20mA的压力变送器 , 在超量程时可以输出24mA 。
而电压信号 , 则要根据供电不同而有些许不同 。 如量程为1MPa , 输出0-10V的压力变送器 , 当供电为9V时 , 则无法输出9V以上信号 。
5.当导线材质不一样的时候(如铜 , 镍) , 一般会产生磁场 , 对精度要求较高的场合电压信号会有误差 , 电流信号不会有 。
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