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工业仪表为什么广泛采用4--20mA电流信号

    工业仪表为什么广泛采用4--20mA电流信号?

    接触过仪表的朋友对于RS232、RS485等比较熟悉,它们都是传输数字信号方式,那么,大家用什么方式传输模拟信号呢?工业上最广泛采用的是4--20mA电流信号。

    采用电流信号的原因是其不容易受干扰,因为工业现场噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电路通常小于nA级别,因此给4--20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此,在普通屏蔽线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端大家只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0--5V的电压,低输入阻抗的接收器好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。

    上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花量不足以引燃瓦斯,下限没有取0mA的原因是为了能检测断线,正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为短线报警值。电流型变送器将物理量转换成4--20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源共用一根线,这样可节省一根线,称之为三线制变送器。大家可能注意到,4--20mA电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊负载,这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。

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