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德國HYDAC變送器原理及應用介紹
更新時間:2020-06-03   點擊次數(shù):1390次

原理及應用:
工業(yè)上普遍需要測量各類電量與非電物理量,例如電流(AD)、電壓(VD)、功率(WD)、頻率(FD)、溫度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、壓力、轉速(RT)、角度等,都需要轉換成可接收的直流模擬量電信號才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設備上。這種將被測物理量轉換成可傳輸直流電信號的設備稱為變送器。工業(yè)上通常分為電量變送器(常見型號如:GP/FP系列、S3/N3系列、STM3系列等)和非電量變送器。
變送器的傳統(tǒng)輸出直流電信號有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等,廣泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。工業(yè)上廣泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。
采用電流信號的原因是不容易受干擾。并且電流源內阻無窮大,導線電阻串聯(lián)在回路中不影響精度,在普通雙絞線上可以傳輸數(shù)百米。上限取20mA是因為防爆的要求:20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線:正常工作時不會低于4mA,當傳輸線因故障斷路,環(huán)路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。
電流型變送器將物理量轉換成4~20mA電流輸出,必然要有外電源為其供電。典型的是變送器需要兩根電源線,加上兩根電流輸出線,總共要接4根線,稱之為四線制變送器。當然,電流輸出可以與電源公用一根線(公用VCC或者GND),可節(jié)省一根線,稱之為三線制變送器。
其實大家可能注意到, 4-20mA電流本身就可以為變送器供電,如圖1C所示。變送器在電路中相當于一個特殊的負載,特殊之處在于變送器的耗電電流在4~20mA之間根據(jù)傳感器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線,因而被稱為兩線制變送器。工業(yè)電流環(huán)標準下限為4mA,因此只要在量程范圍內,變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設計成為可能。
在工業(yè)應用中,測量點一般在現(xiàn)場,而顯示設備或者控制設備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數(shù)十至數(shù)百米。按一百米距離計算,省去2根導線意味著成本降低近百元!因此在實際使用中兩線制傳感器得到越來越多的應用。

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