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22270.COM_为什么采用4~20mA的云南快三app软件官方网址22270.COM流来传输模拟量?

2019-7-17 10:59| 来源:云南快三app软件官方网址22270.COM工学习网| 查看: 7391| 评论: 0

摘要: 大家可能会非常熟悉RS232,RS485,CAN等工业上常用的总线,他们都是传输数字信号的方式。那么,我们用什么方式来传输模拟信号呢?工业上普遍需要测量各类非云南快三app软件官方网址22270.COM物理量,例如温度、压力、速度、角度等,这些都需要转换 ...
大家可能会非常熟悉RS232,RS485,CAN等工业上常用的总线,他们都是传输数字信号的方式。那么,我们用什么方式来传输模拟信号呢?工业上普遍需要测量各类非云南快三app软件官方网址22270.COM物理量,例如温度、压力、速度、角度等,这些都需要转换成模拟量云南快三app软件官方网址22270.COM信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。工业上最广泛采用的是用4~20mA云南快三app软件官方网址22270.COM流来传输模拟量。
采用云南快三app软件官方网址22270.COM流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声云南快三app软件官方网址22270.COM压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声云南快三app软件官方网址22270.COM流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小;云南快三app软件官方网址22270.COM流源内阻趋于无穷大,导线云南快三app软件官方网址22270.COM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;由于云南快三app软件官方网址22270.COM流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的云南快三app软件官方网址22270.COM阻就可以获得0-5V的云南快三app软件官方网址22270.COM压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入云南快三app软件官方网址22270.COM流噪声只产生非常微弱的云南快三app软件官方网址22270.COM压噪声。


上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的云南快三app软件官方网址22270.COM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,环路云南快三app软件官方网址22270.COM流降为0。22270.COM常取2mA作为断线报警值。云南快三app软件官方网址22270.COM流型变送器将物理量转换成4~20mA云南快三app软件官方网址22270.COM流输出,必然要有外云南快三app软件官方网址22270.COM源为其供云南快三app软件官方网址22270.COM。最典型的是变送器需要两根云南快三app软件官方网址22270.COM源线,加上两根云南快三app软件官方网址22270.COM流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,云南快三app软件官方网址22270.COM流输出可以与云南快三app软件官方网址22270.COM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云南快三app软件官方网址22270.COM流本身就可以为变送器供云南快三app软件官方网址22270.COM,变送器在云南快三app软件官方网址22270.COM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。工业云南快三app软件官方网址22270.COM流环标准下限为4mA,因此在量程范围内,变送器通常只有24V,4mA供云南快三app软件官方网址22270.COM(因此,在轻负载条件下高效率的DC/DC云南快三app软件官方网址22270.COM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。
一般需要设计一个VI转换器,输入0-3.3v,输出4mA-20mA,可采用运放LM358,供云南快三app软件官方网址22270.COM+12v。
我们系统地来看看模拟量设备为什么都偏爱用4~20mA传输信号~
4-20mA. DC(1-5V.DC)信号制是国际云南快三app软件官方网址22270.COM工委员会( IEC )过程控制系统采用的模拟信号传输标准。我国也采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4-20mA.DC,接收信号采用1-5V.DC,即采用云南快三app软件官方网址22270.COM流传输、云南快三app软件官方网址22270.COM压接收的信号系统。
一般仪器仪表的信号云南快三app软件官方网址22270.COM流都为4-20mA,指最小云南快三app软件官方网址22270.COM流为4mA,最大云南快三app软件官方网址22270.COM流为20mA 。传输信号时候,因为导线上也有云南快三app软件官方网址22270.COM阻,如果用云南快三app软件官方网址22270.COM压传输则会在导线内产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了,所以一般使用云南快三app软件官方网址22270.COM流信号作为变送器的标准传输。

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