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硬件开发者之路之——4-20mA信号传输

上一篇 / 下一篇  2017-08-07 21:42:45 / 个人分类:硬件开发之应用技术

4-20mA(1-5V.DC)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.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
特征:
   4-20mA信号主要用在工业现场进行远距离模拟信号的传输,远距离信号传输时考虑到线上的压降,采用电流传输信号可以避免损失,同时电流信号不易受到干扰。外界对信号的干扰来自电磁波,把电磁波当成信号源,其内阻很大,采用电流信号时其负载阻抗一般几百欧姆,而采用电压信号时其负载阻抗也很大,一般为运放输入阻抗,因此根据分压原理电压信号更容易受到干扰。

线制:
   最初的4-20mA信号时四线制,两根线供电,两根线输出电流环路,多线制主要用于更远的距离要求,目前采用最多的是两线制设计,同时供电和传输电流信号。之所以选择4-20mA的范围,下限是考虑到0mA容易漂移,且0mA不易与机械0值区分,同时两线制的设计可以利用4mA来给传感器供电。16mA的范围考虑到DAC上的量程计算2的N次方。上限取20mA则有防爆安全的需求,此电流条件下线路通断不会引起瓦斯爆炸。

简单的4-20mA产生电路:输出两线制,有源输出,不需要外部供电

金升阳4-20mA转换电路模块,属于电磁隔离设计,具有更好的可靠性。

TI  4-20mA转换电路集成芯片:无源两线制,外接电源供电,电流从地上流出,因此传感器板子静态电流必须小于4mA

 应用

1、传输最好采用双绞线,特别是太远距离传输,并做好接地处理。
2、传输需要调零和校准。



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