在工业现场,用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输,会产生以下问题:
第一由于传输的信号是电压信号,传输线会受到噪声的干扰
第二,传输线的分布电阻会产生电压降;
第三,在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响,我们用电流来传 输信号,因为电流对噪声并不敏感。4~20mA 的电流环便是用 4mA 表示零信号,用 20mA 表示信号的满刻度,而低于 4mA高于 20mA 的信号用于各种故障的报警。
4~20mA 电流环有两种类型:二线制和三线制。当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时,一般采用三线制变送器,这里 XTR 位于监控的系统端,由系统直接向XTR 供电,供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。二线系统是 XTR 和传感器位于现场端,由于现场供电问题的存在,一般是接收端利用 4~20mA 的电流环向远端的 XTR 供电,通过 4~20mA 来反映信号的大小。
4~20mA 产品的典型应用是传感和测量应用。在工业现场有许多种类的传感器可以被转换成 4~20mA 的电流信号,汉为电子的信号隔离模块可以很方便的实现不同模拟信号的调理成 4-20mA 的标准信号以供各类仪表使用.
4~20mA 的传感器信号调理解决方案
4~20mA 电流环在结构上由两部分即变送器和接收器组成,变送器一般位于现场端、传感器端或模块端,而接收器一般在PLC 和计算机端,它一般在控制器内。
二线制 4~20mA 电路应用,其工作电源和信号共用一根导线,工作电源由接收端提供。
为了避免 50/60Hz 的工频干扰,采用电流来传输信号。二线制方案需要考虑的主要问题:确定所用接收器的数量,当有多个接收器时,它将要求变送器拥有一个较低的工作电源电压。
另外一种考虑是降低回路电流在接收端的压降。
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