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為什么使用4-20 mA電流信號代替電壓信號？

發(fā)表時間：2021-08-15　次數(shù)：259　作者：FCS Gordon FCS流體控制解決方案

摘自instrumentationtools，作者Satyadeo Vyas，Gordon翻譯

電壓信號

電信號可以兩種不同的方式傳輸。
電流信號和電壓信號。
電壓信號在長距離傳輸時會導(dǎo)致導(dǎo)線中的電壓降。

在發(fā)送端和接收端之間可能存在較大的電壓差。這會導(dǎo)致測量誤差，因為我們的過程變量讀數(shù)以電壓形式出現(xiàn)。

因此，由于測量中的更多誤差，通常不使用電壓信號。

電流信號

另一方面，電流信號不受環(huán)路導(dǎo)線中壓降的影響。電流信號傳輸?shù)臏y量精度遠遠優(yōu)于電壓傳輸信號。

用于自動化目的的變送器可以輸出0-20mA或4-20 mA信號。

4-20 mA信號優(yōu)于0-20 mA信號，因為使用4-20 mA信號可以很容易地檢測到斷線。

如果在4-20 mA變送器中觀察到的電流為零，則變送器將輸出錯誤信號。

電流信號可以無錯誤地傳輸?shù)?000米的距離。

為什么需要4-20 mA電流信號？

變送器通常采用24伏電源進行環(huán)路供電。具有這種布置的變送器稱為2線變送器。

通過將串聯(lián)的安培表與24伏電源相連，可以測量過程信號。

電流信號的響應(yīng)比電壓信號的響應(yīng)更線性，因此，電流信號比電壓信號更可取。

希望必須在控制系統(tǒng)端準(zhǔn)確地再現(xiàn)在發(fā)射機端所產(chǎn)生的信號，以便雙方讀取并顯示相同的值。

該信號不應(yīng)受外部電磁干擾或靜電干擾。如果這些外部信號疊加在測量信號上，可能會導(dǎo)致測量中的重大誤差。

電流信號和電壓信號的抗擾度取決于信號源的阻抗。與電壓源相比，電流信號為傳感器/變送器提供了低阻抗，因此電流信號具有更好的抗干擾性。

由于功率較低，因此4-20 mA電流信號對于危險區(qū)域是安全的，并且沒有電擊或火災(zāi)的危險。

4-20 mA信號通過連接到發(fā)射器電路的250歐姆電阻饋入。

電阻器將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后通過位于PLC或DCS系統(tǒng)機柜的模擬輸入模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。