一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA,也是過程控制系統(tǒng)用模擬信號標準。是工控用信號,一般現(xiàn)場儀表輸出信號是4-20mA,它就是一種傳輸信號。一般只要低于4mA輸出,則輸入側一概認為是零值。
4-20mA(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC):過程控制系統(tǒng)用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制,儀表傳輸信號采用4-20mA.DC,聯(lián)絡信號采用1-5V.DC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。
特征:4-20mA信號主要用在工業(yè)現(xiàn)場進行遠距離模擬信號的傳輸,遠距離信號傳輸時考慮到線上的壓降,采用電流傳輸信號可以避免損失,同時電流信號不易受到干擾。外界對信號的干擾來自電磁波,把電磁波當成信號源,其內阻很大,采用電流信號時其負載阻抗一般幾百歐姆,而采用電壓信號時其負載阻抗也很大,一般為運放輸入阻抗,因此根據(jù)分壓原理電壓信號更容易受到干擾。
線制:
最初的4-20mA信號時四線制,兩根線供電,兩根線輸出電流環(huán)路,多線制主要用于更遠的距離要求,目前采用最多的是兩線制設計,同時供電和傳輸電流信號。之所以選擇4-20mA的范圍,下限是考慮到0mA容易漂移,且0mA不易與機械0值區(qū)分,同時兩線制的設計可以利用4mA來給傳感器供電。16mA的范圍考慮到DAC上的量程計算2的N次方。上限取20mA則有防爆安全的需求,此電流條件下線路通斷不會引起瓦斯爆炸。
簡單的4-20mA產生電路:輸出兩線制,有源輸出,不需要外部供電
金升陽4-20mA轉換電路模塊,屬于電磁隔離設計,具有更好的可靠性。
I 4-20mA轉換電路集成芯片:無源兩線制,外接電源供電,電流從地上流出,因此傳感器板子靜態(tài)電流必須小于4mA
應用
1、傳輸最好采用雙絞線,特別是太遠距離傳輸,并做好接地處理。
2、傳輸需要調零和校準。