為什麼在工控場合更喜歡用4-20mA來傳輸模擬量, 而很少用到0-5V和0...

2021-01-06 千家智客

導讀

4-20mA溫溼度傳感器和0-5V/0-10V溫溼度傳感器的區別

許多維修人員對於模擬量和數字量不是很熟悉,對一些較為熟悉的溫度、溼度、壓力流量、常開常閉等名詞無法區分,那麼這些名詞中哪些是模擬信號,哪些又是數位訊號呢?首先,我們要知道這兩個信號的定義就好去分別了。

模擬量

模擬量是指變量在一定範圍連續變化的量;也就是在一定範圍(定義域)內可以取任意值(在值域內)。數字量是分立量,而不是連續變化量,只能取幾個分立值,如二進位數字變量只能取兩個值。

數字量

數字量是物理量的一種。它們的變化在時間上是不連續的,總是發生在一系列離散的瞬間。這一類物理量叫做數字量。也就是離散量,指得是分散開來的、不存在中間值的量。是不會變化只有01的量也就是開關量。

了解定義後,我們就可以很快的區分出:溫度、溼度、壓力、流量都是模擬量信號,而常開常閉則是數字量或者說是數位訊號。

我們發現,在實際工業或者工控工程中,常見的標準電信號有4-20mA/0-10V/0-5V等等,但應用最廣泛的是採用4-20mA的電流信號來傳輸模擬量。為什麼會這樣呢?小編總結了以下四點:

1、 在施工現場,一般電磁幹擾是非常嚴重的,而電壓信號跟電流信號相比,更容易受到現場的電磁幹擾。為了減少幹擾使傳輸更精確,所以會採用電流信號。

2、 現場與控制室之間的距離較遠,連接電線的電阻較大時,如果用電壓信號遠傳,由於電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,將產生較大的誤差,而用電流信號作為遠傳,只要傳送迴路不出現分支,迴路中的電流就不會隨電線長短而改變,從而保證傳送的精度。

3、 最大電流20mA的選擇是基於安全、實用、功耗、成本的考慮,安全火花儀表只能採用低電壓、低電流,20mA的電流信號通斷引起的火花勢能不足以引燃可燃氣體的爆炸點。

4、 最小電流4mA的選擇是因為變送器電路沒有靜態工作電流將無法工作,信號起點電流4mA.DC就是變送器的靜態工作電流,同時儀表電氣零點為4mA.DC,不與機械零點重合,這種「活零點」有利於識別斷電和斷線等故障。

 

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