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传感器选择两线制4-20ma输出的原因

日期:2019-05-26 08:34
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摘要:

传感器选择两线制4-20ma输出的原因
传感器,一般情况下都是选择4-20ma输出,如压力传感器、温度传感器等,而工业上都是使用4-20ma输出。对于为什么不选择其它的输出数值,而只选择4-20ma输出?
原因是:采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电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,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。

电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。*典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。

       当然,电流输出可以与电源公用一根线公用VCC或者GND,可节省一根线,称之为三线制变送器。其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。

       这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。

        在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在应用中两线制传感器必然是优选。

所以传感器在选择的时候一般都是4-20ma信号输出,这样信号不容易受干扰而且安全可靠,两线制4-20ma输出更可以节省传感器成本,这些原因使得传感器在工业上普遍使用的是两线制4-20ma输出。当然现在很多传感器还有其它样式的输出例如0-5V,RS485/RS232等,这些都是为了能够很好的处理传感器信号。

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