傳感器的信號電流都為4-20mA,是指指最小電流為4mA,最大電流為20mA。傳感器傳輸信號時候,要考慮到導線上也有電阻,如果用電壓傳輸則會在導線的產(chǎn)生一定的壓降,傳感器接收端的信號就會產(chǎn)生一定的誤差了!所以使用電流信號作為傳感器的標準傳輸!
1、 首先從傳感器現(xiàn)場應用的安全考慮
安全重點是以防爆安全火花型儀表來考慮的,并以控制儀表能量為前提,把維持儀表正常工作的靜態(tài)和動態(tài)功耗降低到最低限度。輸出4~20mA.DC標準信號的傳感器,其電源電壓通常采用24V.DC,采用直流電壓的主要原因是可以不用大容量的電容器及電感器,就只需考慮傳感器與控制室儀表連接導線的分布電容及電感,如2mm2 的導線其分布電容為0.05μ/km左右;對于單線的電感為0.4mH/km左右;大大低于引爆氫氣的數(shù)值,顯然這對防爆是非常有利的。
2、傳感器信號傳送用電流源優(yōu)于電壓源
傳感器的使用現(xiàn)場與控制室之間的距離較遠,連接電線的電阻較大時,如果用電壓源信號遠傳,由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,將產(chǎn)生較大的誤差,如果用電流源信號作為遠傳,只要傳送回路不出現(xiàn)分支,回路中的電流就不會隨電線長短而改變,從而保證傳感器數(shù)據(jù)傳送的精度。
3、傳感器信號起點電流選擇4mA的原因
傳感器輸出為4~20mA的以兩線制的居多,兩線制即電源、負載串聯(lián)在一起,有一公共點,而現(xiàn)場傳感器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡及供電僅用兩根電線。為什么起點信號不是0mA?這是基于兩點:一是傳感器電路沒有靜態(tài)工作電流將無法工作,信號起點電流4mA.DC,不與機械零點重合,這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。
4、傳感器信號最大電流選擇20mA的原因
傳感器最大電流20mA的選擇是基于安全、實用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流,4~20mA電流和24V.DC對易燃氫氣也是安全的。
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