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類型分類:
科普知識
數(shù)據(jù)分類:
電流傳感器

變送器原理及工業(yè)應(yīng)用

發(fā)布日期:2022-04-26 點擊率:90

工業(yè)上普遍需要測量各類電量與非電物理量,例如電流(AD)、電壓(VD)、功率(WD)、頻率(FD)、溫度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、壓力、轉(zhuǎn)速(RT)、角度等,都需要轉(zhuǎn)換成可接收的直流模擬量電信號才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設(shè)備上。這種將被測物理量轉(zhuǎn)換成可傳輸直流電信號的設(shè)備稱為變送器。工業(yè)上通常分為電量變送器和非電量變送器。

變送器的傳統(tǒng)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(yè)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(nèi)阻無窮大,導(dǎo)線電阻串聯(lián)在回路中不影響精度,在普通雙絞線上可以傳輸數(shù)百米。上限取20mA是因為防爆的要求:20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線:正常工作時不會低于4mA,當(dāng)傳輸線因故障斷路,環(huán)路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。

電流變送器將物理量轉(zhuǎn)換成4~20mA電流輸出,必然要有外電源為其供電。最典型的是變送器需要兩根電源線,加上兩根電流輸出線,總共要接4根線,稱之為四線制變送器。當(dāng)然,電流輸出可以與電源公用一根線(公用VCC或者GND),可節(jié)省一根線,稱之為三線制變送器。

其實大家可能注意到, 4-20mA電流本身就可以為變送器供電,如圖1C所示。變送器在電路中相當(dāng)于一個特殊的負載,特殊之處在于變送器的耗電電流在4~20mA之間根據(jù)傳感器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線,因而被稱為兩線制變送器。工業(yè)電流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)下限為4mA,因此只要在量程范圍內(nèi),變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設(shè)計成為可能。

在工業(yè)應(yīng)用中,測量點一般在現(xiàn)場,而顯示設(shè)備或者控制設(shè)備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數(shù)十至數(shù)百米。按一百米距離計算,省去2根導(dǎo)線意味著成本降低近百元!因此在實際使用中兩線制傳感器得到越來越多的應(yīng)用。

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