傳感器輸出4-20mA電流信號的優勢
時間:2015-7-5 來源:網絡
平常我們在選擇傳感器的時候很多情況下都是選擇4-20mA輸出,尤其是在選擇液位傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器等傳感器的時候。那么工業上使用4-20mA輸出的優勢是什么呢?下面作下簡單介紹:
- 1) 采用電流傳輸信號,可以不像電壓信號那樣容易受到外界電磁干擾;
- 2) 電流源內阻無窮大,導線電阻串聯在回路中不影響精度,在普通雙絞線上可以傳輸數百米;
- 3)滿足防爆的要求,20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯;
- 4)具有自診斷功能,電流信號正常工作時不會低于4mA,當傳輸線因故障斷路,環路電流降為0mA,常取2mA作為斷線報警值。
電流型變送器將物理量轉換成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。當然,電流輸出可以與電源公用一根線公用VCC或者GND,可節省一根線,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。變送器在電路中相當于一個特殊的負載,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。工業電流環標準下限為4mA,因此只要在量程范圍內,變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設計成為可能。在工業應用中,測量點一般在現場,而顯示設備或者控制設備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數十至數百米。按一百米距離計算,省去2根導線意味著成本降低近百元!因此在應用中兩線制傳感器必然是首選。
所以傳感器在選擇的時候一般都是4-20mA信號輸出,這樣信號不容易受干擾而且安全可靠,兩線制4-20mA輸出更可以節省傳感器成本,這些原因使得傳感器在工業上普遍使用的是兩線制4-20mA輸出。當然現在很多傳感器還有其它樣式的輸出例如0-5V,RS485/RS232等,這些都是為了能夠很好的處理傳感器信號。