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4-20mA_0-20mA_±5V_±10V等尺度模拟量信号的相互转换及无扰传输

  • 浏览次数:62487次
  • 颁布功夫:2013/11/25 11:50:08
  • 作者:东升国际官网电气

媒介

  在工业测控领域,,,, ,您是否时时为如下问题苦恼??? ??
  0-5V若何转变为4-20mA0-20mA4-24mA??? ??
  0-10V若何转变为4-20mA、0-20mA或4-24mA??? ??
  ±5V、±10V互换电压信号若何转变为4-20mA、0-20mA或4-24mA直流电流信号??? ??
  若何对变送器和采集板卡之间成立电气隔离,,,, ,提高电磁兼容性和丈量安全性??? ??
  若何维持0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA等尺度模拟量信号在长距离传输中不受滋扰或衰减??? ??
  请把上述所有问题,,,, ,交给OPC420模拟量光纤传输??? ??……

通例的4-20mA尺度信号转换思路

  常见的尺度模拟量信号有:0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA。。。。。常见的变送器或传感器选取上述一种或多种造式输出尺度信号。。。。。
  常见二次仪表或采集卡通常可接受上述一种或多种造式的输入信号。。。。。
  当变送器或传感器的输出信号与二次仪表或采集卡输入信号造式分歧时,,,, ,我们必要在它们之间增长一个转换器。。。。。
  由于4-20mA尺度信号拥有抗滋扰能力强,,,, ,传输过程无衰减蹬着点,,,, ,在测控领域得到了宽泛的利用。。。。。
  时时为了实现接口兼容或提升电磁兼容性,,,, ,必要将0-5V、0-10V等尺度电压信号转变为4-20mA尺度电流信号,,,, ,或者必要将4-20mA电流信号转变为适合采集卡输入的0-5V或0-10V尺度电压信号。。。。。
  上述转变通常通过一运算放大器为主题的模拟电路实现,,,, ,也有选取如AD693、AD694、AM462、XTR105等专用4-20mA转换或隔离IC。。。。。
  图1为0-5V电压输入转换为4-20mA电流输出的典型电路道理图:
0-5V转换为4-20mA电路道理图
图1 0-5V转换为4-20mA电路道理图
  各类转换电路拥有成本低,,,, ,体积幼蹬着点,,,, ,适合在专用量产的产品中利用,,,, ,由于受通用性差、造作周期,,,, ,产品调试,,,, ,电磁兼容等等问题的影响和约束,,,, ,不适合用于解决工业现场一时遇到的转换问题。。。。。

OPC420的4-20mA转换与传输道理

  第二节的图1中所示电路能够较好的满足0-5V至4-20mA的转换,,,, ,适当变换电路,,,, ,也可实现0-5V至0-20mA的转换。。。。。
  当输入和输出固按时,,,, ,能够选取专用电路实现转换。。。。。当但愿转换电路较通用时,,,, ,好比说,,,, ,输出可所以0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA等7种造式时,,,, ,要思考7种电路的组合。。。。。而当输入也要在7中造式中当选择时,,,, ,凭据分列组合道理,,,, ,必要7×6=42种电路的组合,,,, ,电路将过于复杂而变得不实用。。。。。
  实时上,,,, ,在推算机技术高速发展和宽泛利用的今天,,,, ,这种分列组合类的问题,,,, ,齐全能够交给各类微处置器通过软件实现,,,, ,输入只需实现0-24mA电流和±10V电压的丈量,,,, ,输入电路匹配一个250Ω的高精度采样电阻,,,, ,将20mA电流信号变换为5V电压信号,,,, ,再经过放大变换为10V尺度电压信号,,,, ,之所以不选取500Ω电阻,,,, ,是为了降低前端变送器的输出负荷,,,, ,同时,,,, ,也降低了对前端变送器的最大顺从电压的要求。。。。。电压信号可直接输入。。。。。若电压输出的前端变送器不能驱动250Ω,,,, ,可通过拨码开关切除采样电阻,,,, ,降低变送器的二次负荷。。。。。
  不论是电压信号还是电流信号,,,, ,经过上述调度电路之后,,,, ,均变为AD可接受的尺度±10V电压信号。。。。。AD转换器输出数字信号经过并/串转换电路变换为串行数据输出。。。。。
  为了兼容4-24mA电流信号或丈量更宽的电压、电流领域,,,, ,以便与各类电量或非电量传感器、变送器输出兼容,,,, ,调整电路参数可允许电路输入500mA、30V的峰值电压和峰值电流信号。。。。。
  东升国际官网研造的OPC420/A光纤转换器就是这样的丈量装置。。。。。
  同时,,,, ,变送器输入选取大批程自动量程转换电路,,,, ,可精确丈量1mA~500mA、60mV~30V以内的各类电流和电压信号。。。。。为了提高信号传输的电磁兼容性和耽搁无损传输距离,,,, ,输出数字信号选取光纤传输。。。。。
  OPC420/B光纤转换器为将上述数字信号转变为各类尺度模拟量输出的转换装置。。。。。
  其输出可兼容0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA等7中尺度模拟量传输造式。。。。。通过拨码开关可方便的切换输出造式。。。。。
OPC420A和OPC420B组合使用实现4-20mA等各类尺度或非尺度模拟量的转换与传输
图2 OPC420/A和OPC420/B组合使用实现4-20mA等各类尺度或非尺度模拟量的转换与传输

OPC420光纤转换器利用案例

  OPC420/A和OPC420/B光纤转换器组合使用,,,, ,可方便的实现:
  1、0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA等尺度信号之间的相互转换;; ;;; ;;
  2、输入可兼容1mA~500mA、60mV~30V以内的各类电流和电压信号,,,, ,可方便的与各类传感器直接配套;; ;;; ;;
  3、输入输出之间齐全电气隔离,,,, ,确保二次丈量的安全进行和优良的电磁兼容性;; ;;; ;;
  4、可实现100m的无扰、无损传输,,,, ,增长中继可实现更远距离的传输。。。。。
  变频器给我们带来方便和节能的同时,,,, ,也会对环境产生较强的电磁滋扰,,,, ,OPC420光纤转换器套件出格合用于各类变频节能系统刷新后,,,, ,复杂电磁环境下各类尺度或非尺度信号的转换与传输。。。。。图3 为OPC420/A和OPC420/B光纤转换器用于恒压供水系统中的丈量(水压)信号和节造(频率调节)信号的转换与传输。。。。。
OPC420光纤转换器套件在恒压供水系统中的利用
图3 OPC420光纤转换器套件在恒压供水系统中的利用
  压力变送器及PLC的输出信号可所以0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA或1mA~500mA、60mV~30V领域之内的肆意电流或电压信号,,,, ,变频器频率调节输入端子及PLC模拟量丈量端口可所以0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA、0-20mA或4-24mA等7种尺度信号之中的肆意一种。。。。。


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