壓力變送器的遠傳輸出為什么選擇4-20MA作為主要信號輸出?
信息來源: 華恒 | [ 2019-08-09 ] 點擊量: 131

   壓力變送器的傳統輸出直流電信號有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等,目前最廣泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。工業上最廣泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。采用電流信號的原因是不容易受干擾。并且電流源內阻無窮大,導線電阻串聯在回路中不影響精度,在普通雙絞線上可以傳輸數百米。

 
  信號最大電流選擇20MA的原因:最大電流20MA的選擇是基于:安全、實用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流;綜合考慮生產現場儀表之間的連接距離,所帶負載等因素;還有就是功耗及成本問題,對電子元件的要求,供電功率的要求等因素。
 
  信號起點電流選擇4mA的原因:4-20MA壓力變送器兩線制的居多,兩線制即電源、負載串聯在一起,有一公共點,而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡及供電僅用兩根電線。為什么起點信號不是0MA?這是基于兩點:1.變送器電路沒有靜態工作電流將無法工作,信號起點電流4mA.DC就是變送器的靜態工作電流。2.同時儀表電氣零點為4mA.DC,不與機械零點重合,這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。
 
  一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA,指最小電流為4mA,最大電流為20mA。傳輸信號時候,要考慮到導線上也有電阻,如果用電壓傳輸則會在導線的產生一定的壓降,那接收端的信號就會產生一定的誤差了!所以使用電流信號作為壓力變送器的標準傳輸!雙絞線特性阻抗是50歐姆左右,相隔1CM寬的0.2平方毫米的導線特性阻抗300歐姆左右,所以負載電阻選擇50-300歐姆比較理想,為了AD轉換方便,負載電阻上的信號最大量程值一般5-10V比較合適,那么權衡所有,負載電阻250歐姆,電流20mA,負載壓降5V比較滿意。
 
  那么為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢?為了減少接線的復雜性,傳感器選擇2線要比多線簡單的多,2線既要傳輸信號,又要給傳感器供電,所以設計者從中4mA電流給傳感器放大電路供電,這樣4-20mA的標準就確定了。
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