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傳感器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)定為4-20mA的原因是什么
4~20mA.DC(1~5V.DC)信號(hào)制是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)過(guò)程控制系統(tǒng)用模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn),。我國(guó)從DDZ-Ⅲ型電動(dòng)儀表開(kāi)始采用這一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制，儀表傳輸信號(hào)采用4~20mA.DC,，聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用1~5V.DC,，即采用電流傳輸、電壓接收的信號(hào)系統(tǒng),。,、
那么為什么標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)要定為4~20mA呢？
一．遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源的原因
因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的距離較遠(yuǎn),，連接電線(xiàn)的電阻較大時(shí),，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線(xiàn)電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,，將產(chǎn)生較大的誤差,，而用恒電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支,，回路中的電流就不會(huì)隨電線(xiàn)長(zhǎng)短而改變,，從而保證了傳送的精度。
二．信號(hào)最大電流選擇20mA的原因
最大電流20mA的選擇是基于安全,、實(shí)用,、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓,、低電流,，20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯，非常安全,；綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離,，所帶負(fù)載等因素；還有就是功耗及成本問(wèn)題,，對(duì)電子元件的要求,,，供電功率的要求等因素。
三．信號(hào)起點(diǎn)電流選擇4mA的原因
4~20mA變送器兩線(xiàn)制的居多,，兩線(xiàn)制即電源,、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn),，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線(xiàn),。為什么起點(diǎn)信號(hào)不是0mA?這是基于兩點(diǎn)：
1．變送器電路沒(méi)有靜態(tài)工作電流將無(wú)法工作，信號(hào)起點(diǎn)電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流,。
2．同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC,，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線(xiàn)等故障,。
四．電流信號(hào)（4~20mA信號(hào)）的優(yōu)點(diǎn)
1,、電流信號(hào)適合遠(yuǎn)距離傳輸，因?yàn)殡娏餍盘?hào)不受導(dǎo)線(xiàn)電阻的影響,，而電壓信號(hào)在導(dǎo)線(xiàn)本身具有電阻的情況下會(huì)分壓,，導(dǎo)致測(cè)量不精準(zhǔn)。一般4~20mA最遠(yuǎn)傳送距離控制在100m以?xún)?nèi),，再遠(yuǎn)則建議使用數(shù)字信號(hào)（485通訊）
2,、電流信號(hào)一般采用兩線(xiàn)制，電壓信號(hào)一般采用三線(xiàn)制,，相比之下,，兩線(xiàn)制比三線(xiàn)制節(jié)省材料，降低成本,。
3,、相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工況比較復(fù)雜的，電流信號(hào)抗干擾的能力相比電壓信號(hào)更強(qiáng),。在有干擾的工況下,，建議用戶(hù)選擇4~20mA信號(hào)。
4,、電流信號(hào)可以適當(dāng)超出量程的范圍,，輸出不精準(zhǔn)信號(hào),，如量程為1MPa，輸出4~20mA的壓力變送器,，在超量程時(shí)可以輸出24mA。而電壓信號(hào),，則要根據(jù)供電不同而有些許不同,。如量程為1MPa，輸出0~10V的壓力變送器,，當(dāng)供電為9V時(shí),，則無(wú)法輸出9V以上信號(hào)。
5,、當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)不一樣的時(shí)候（如銅,，鎳），一般會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),，對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合電壓信號(hào)會(huì)有誤差,，電流信號(hào)不會(huì)有。
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