仪表为什么要用4-20MA电流信号

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西安世科电子
2020-07-21
知道答主
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仪器仪表为什么都喜欢用4-20mA电流传输信号?请看下文
4-20mA信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4-20mA,联络信号采用1-5V,即采用电流传输、电压接收的信号系统。

为什么仪器仪表都选用4-20mA电流传输信号?

在工业现场,用一个仪表放大巧笑器来完成信好咐号的调理并进行长线传输,会产生以下问题:

1、由于传输的信号是电压信号,传输过程中会受到干扰;

2、传输线的分布电阻会产生电位差

3、在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。

为了解决上述问题和避开相关噪声的影响,我们用4-20mA电流来传输信号,因为电流对干扰并不敏感。4-20mA电流环便是用4mA表示零信号,用20mA表示信号的满刻度,而低于4mA和高于20mA的信号用于各种故障的报警。

为什么最大信号电流20mA呢?

最大信号电流为20mA主要是基于安全、实用、功耗、成本的考虑。30V电压30mA电流所引起的火花是可以点燃危险气体平均下限,为了保险起见,同时参照其它传统设定,所以将许多仪表定为24V供电,同时限定电流小于30mA,为了留有余地,信号上限定为20mA。

信号起点选择4mA的原因是什么?

传感器选择2线制可以减少接线的复杂性,2线既要传输信号,又要给传感器供电,在信号值为零时仍需要一定的能量供应。在24V供电条件下,4mA电流提供的能量,是当时制定标友宽纯准时,大部分仪表生产商能接受的能量供应下限,同时仪表电气零点为4mA,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障,这样4-20mA的标准就确定了。
kedongbg
2017-05-19 · TA获得超过9571个赞
知道大有可为答主
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4-20mA信号电流是国际标准化组织规定的,全球统一采用的仪器、仪表信号传送的标准信号。
采用起点为4mA是为了能迅速判断出信号凳配轿回路是否开路,信号回路一旦出现开路时,信号电流就为零。相比以前采用的以0mA为起点就可以迅速得出判断,这就使得检测回路可以迅速隔离错误的检测信号,排除故障源。
4-20mA的电流信号可以通过250欧盟的标准电阻转换成1-5V的信号电压,以前用单体仪表组成控制回路时,1-5V的信号电压可以很方便地并联多台仪表,如调节器、报警仪、记录仪等,当其中一台仪表出现故障时,可以毫不影响地进行隔离、更换。现在由于基本都采用PLC或DCS作为控制系统,1-5V的信号相对就用得比较少。
4-20mA电枣肆流信号与测量值只是百分比的对应关系,与其具体的测量值大小无关。比如一台压力变送器的量程是0-100kPa,那么当0kPa时,即为其全量程的0%,对应的是4mA,100kPa时,即为其全量程的100%,对应的是20mA。它们之间的对应关系是:
((测量值-零点值)/(量程值-零点值))=((电流值-4)/(20-4))卖喊
当电流值为已知值时,可以计算出测量值。反之,已知测量值时,可以计算出电流值。对于温度,流量,液位等等的测量,都是可以用同样的公式进行计算,且不管其量程的大小。
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