一.什么是兩線制電流變送器?
什么是兩線制?兩線制的優點是什么?
兩線制是指現場變送器跟控制室儀表的僅用兩根導線,這兩根導線既是電源線,又是信號線。兩線制與三線制(一根正電源線,兩根信號線,其中一根是共GND)和四線制(兩根正負電源線,兩根信號線,其中一根是GND)相比,兩線制的優點是:
1、不容易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,可以用非常便宜的更細的導線;可以節省大量電纜線和安裝費用;
2、當在電流源輸出電阻足夠大時,經過磁場的耦合感應到導線環路內的電壓,但不會產生顯著影響,因為干擾源引起的電流極小,一般利用雙絞線就能降低干擾;兩線制與三線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。
3、電容性干擾會導致接收器電阻有關誤差,對于4~20mA兩線制環路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個電阻小到不足以產生顯著誤差,因此,可以允許的電線長度比電壓遙測系統更長更遠;
4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進行換接,不因電線長度的不等而造成精度的差異,實現分散采集,分散式采集的好處就是:分散采集,集中控制....
5、將4mA用于零電平,使判斷開路與短路或傳感器損壞(0mA狀態)十分方便。
6、在兩線輸出口非常容易增設一兩只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。
二.電流變送器的4-20mA輸出如何轉換?
兩線制電流變送器的輸出為4~20 mA,通過250Ω的精密電阻轉換成1~5V或2-10V的模擬電壓信號.轉換成數字信號有多種方法,如果系統是在環境較為惡劣的工業現場*使用,因此需考慮硬件系統工作的安全性和可靠性。系統的輸入模塊采用壓頻轉換器件LM231將模擬電壓信號轉換成頻率信號,用光電耦合器件TL117進行模擬量與數字量的隔離。
同時模擬信號處理電路與數字信號處理電路分別使用兩組獨立的電源,模擬地與數字地相互分開,這樣可提高系統工作的安全性。利用壓頻轉換器件LM231也有一定的抗高頻干擾的作用。
三.電流輸出型與電壓輸出型有哪些優劣比較?
在單片機控制的許多應用場合,都要使用變送器來將單片機不能直接測量的信號轉換成單片機可以處理的電模擬信號,如電流變送器,壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。
早期的變送器大多為電壓輸出型,即將測量信號轉換為0-5V電壓輸出,這是運放直接輸出,信號功率<0.05W,通過模擬/數字轉換電路轉換數字信號供單片機讀取、控制。但在信號需要遠距離傳輸或使用環境中電網干擾較大的場合,電壓輸出型傳感器的使用受到了*限制,暴露了抗*力較差,線路損耗破壞了精度等等等缺點,而兩線制電流輸出型變送器以其具有*的抗*力得到了廣泛應用。
電壓輸出型變送器抗*力極差,線路損耗的破壞,談不上精度有多高,有時輸出的直流電壓上還疊加有交流成分,使單片機產生誤判斷,控制出現錯誤,嚴重時還會損壞設備,輸出0'-5V不能遠傳,遠傳后線路壓降大,度大打折扣?,F在很多的ADC,PLC,DCS的輸入信號端口都作成兩線制電流輸出型變送器4-20mA的,證明了電壓輸出型變送器被淘汰的必然趨勢。
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