为什么贺德克传感器偏爱4~20mA作传送信号

4-20ma. dc(1-5v.dc)信号制是电工委员会( iec )过程控制系统采用的模拟信号传输标准。我国也采用这一标准信号制,仪表传输信号采用4-20ma.dc,接收信号采用1-5v.dc,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
贺德克传感器采用电流信号的原因是不容易受干扰、并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。
贺德克传感器采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数v,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于n*别,因此给4-20ma传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5v的电压,低输入阻抗的接收器的好处是n*的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
贺德克传感器上限取20ma是因为防爆的要求:20ma的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0ma的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4ma,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2ma作为断线报警值。电流型变送器将物理量转换成4~20ma电流输出,必然要有外电源为其供电。zui典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线公用vcc或者gnd,可节省一根线,称之为三线制变送器。其实大家可能注意到,4-20ma电流本身就可以为变送器供电。变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20ma之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4ma,因此只要在量程范围内,变送器至少有4ma供电。
因此、4-20ma的信号输出一般不容易受干扰而且安全可靠、所以工业上普遍使用的都是二线制4-20ma的电源输出信号。但为了能更好的处理传感器的信号、目前还有更多其它形式的输出信号:3.33mv/v;2mv/v;0-5v; 0-10v等。

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