工业现场通讯中,,,,,,,数字量传输的方式我们见的比力多,,,,,,,诸如RS232、RS485、CAN总线等。。。。。。而普遍必要丈量的各类非电物理量,,,,,,,例如温度、压力、流量等,,,,,,,这些都必要转换成模拟量电信号能力传输到几百米表的节造室或显示设备上,,,,,,,那么,,,,,,,我们用什么方式来传输模拟信号呢?目前最宽泛选取的是用4-20mA电流来传输模拟量。。。。。。
选取电流信号的原因是:电流信号传输抗滋扰机能优于电压信号。。。。。。
由于工业现场的噪声电压的幅度可能达到数伏,,,,,,,在某些强滋扰场所,,,,,,,如选取变频电源的试验现。。。。。。,,,通过线缆耦合的噪声电压幅值可能达到十伏以上甚至几十伏,,,,,,,此时选取电压传输模拟量已经齐全失去意思。。。。。。
固然噪声电压的幅度高,,,,,,,但是其功率幽微,,,,,,,所以噪声电流通常幼于nA级别,,,,,,,因而给电流传输带来的误差极度幼;另表,,,,,,,电流源内阻趋于无限大,,,,,,,导线电阻串联在回路中不影响精度(如选取电压源信号远传,,,,,,,由于线路电阻与接管仪表输入电阻分压,,,,,,,将产生较大误差),,,,,,,因而在通常双绞线上能够传输数百米。。。。。。
30V电压30mA电流所引起的火花是能够点燃危险气体的均匀下限,,,,,,,为了保险起见,,,,,,,同时参照其它传统设定,,,,,,,所以将很多仪表定位24V供电,,,,,,,同时限造电流幼于30mA,,,,,,,为了留有余地,,,,,,,信号上限造为20mA。。。。。。
最大电流20mA的选择也是基于安全、使用、功耗、成本的思考。。。。。。安全火花仪表只能选取低电压、低电流,,,,,,,综合思考出产现场仪表之间的衔接距离,,,,,,,所带负载等成分,,,,,,,还有就是功耗及成本问题,,,,,,,对电子元器件的要求,,,,,,,供电功率的要求等成分,,,,,,,最后由国际电工委员会(IEC)确定4-20mA信号为过程节造系统用模拟信号尺度。。。。。。
为了分辨没有信号和信号为零,,,,,,,信号的肇始值(信号零位值)不能为零(电气值)。。。。。。
另表,,,,,,,两线造仪表在信号值为零时仍必要肯定的能量供给,,,,,,,在24V供电前提下,,,,,,,4mA电流提供的能量,,,,,,,是其时造订标定时,,,,,,,大部门仪表出产商能接受的能量供给下限。。。。。。
4-20mA电流作用在250欧姆电阻上,,,,,,,正好切合尺度信号的电压尺度1-5V。。。。。。
【原文:http://www.vfe.ac.cn/NewsDetail-1883.aspx,,,,,,,转载务必带链接注明出处,,,,,,,未注明必查究责任!】
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