电流循环使用直流电源,因为电流的幅度表示正在发送的信号电平。如果在循环中使用交流电源,则电流的幅度将是连续变化的,使得难以辨别正在传输的信号电平。在本次会话中,我们将讨论2线和4个线变送器电流环之间的差异。
2线变送器电流环
如果我们设计变送器以循环供电,则可以使用4到20毫欧宝体育黑人么安的直流传送电力并通过相同的两根线传送模拟信息。循环供电的发射器以下列方式连接到过程控制器:欧宝体育登录口
这里,发射器在4线变送器是的意义上不是电流源。相反,2线发射器的电路设计为充当电流调节器,限制串联环路的电流,以表示过程测量的值,同时依赖于远程电源来激励流动流动。请注意发射器的相关电流源符号中箭头的方向,以及它如何与电压极性标记相关。请参阅4线变送器电路的插图以进行比较。该环路供电的发射机中的电流“源”实际上表现为电负载,而4线变送器中的电流源用作真正的电源。欧宝体育黑人么
环路供电的发射器从其两个端子上的最小端电压和电流获得其工作电量。通过典型的源电压为24伏直流,并且在控制器的250欧姆电阻上降低的最大电压为5伏直流,发射器应始终在其端子上可用至少19伏。鉴于下端4-20 ma.信号范围,发射器应始终具有至少4 mA的电流运行。因此,发射器将始终具有可提供的一定量的电力,在其上进行操作,同时调节电流以发出处理过程测量。欧宝体育黑人么
4线变送器电流环
最简单的4-20 mA测量回路的形式是变送器有两个端子的用于4-20 mA信号线连接的一个,以及两个电源连接的终端。这些发射器称为“4线”或自动供电。来自发送器的电流信号连接到控制器的过程变量输入端子以完成循环:
通常,工艺控制器不配备欧宝体育登录口直接接受毫安输入信号,而是电压信号。因此,我们必须在输入端子上连接精密电阻,将4-20 mA信号转换为控制器可以理解的标准化模拟电压信号。电压信号范围为1到5伏标准,尽管某些型号的控制器使用不同的电压范围,因此需要不同的精密电阻值。如果电压范围是1-5伏,则电流范围为4-20 mA,则精密电阻值必须为250欧姆。由于这是一种数字控制器,因此控制器端子处的输入电压由模数转换器(ADC)电路解释,该电路将测量的电压转换为控制器的微处理器可以使用的数字数字。
在某些安装中,发射器电源通过电缆中的附加电源从位于同一面板中的电源作为控制器提供:
该方案的明显缺点是电缆中有两种导体的要求。更多导体意味着电缆对于给定长度将是较大的直径和更昂贵的。具有更多导体的电缆需要较大的电气管道以适合于,并且所有现场布线面板将不得不包含更多的接线盒来元组欧宝体育黑人么额外导体。然而,如果在发射器位置不存在合欧宝体育黑人么适的电源,则需要4线电缆来服务4线变送器。
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