文章摘要:
我们可能非常了解RS232、RS485、CAN等常见的工业总线,它们都是数字信号传输的方法。智能操控装置用于3~35kV户内开关柜,适用于中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜。具有一次回路模拟图及开关状态指示,高压带电显示,自动温湿度控制,人体感应自动照明,语音提示,电参数测量及RS485通讯接口等众多功能,集操作、显示于一体。高压带电显示器一种直接安装在室内电气设备上,直观显示出电气设备是否带有运行电压的提示性安全装置。当设备带有运行电压时,该显示器显示窗发出闪光,警示人们高压设备带电,无电时则无指示。该装置一般安装在进线母线、断路器、主变、开关柜及其它需要显示的是否带电的地方。带电显示器一种直接安装在室内电气设备上,直观显示出电气设备是否带有运行电压的提示性安全装置。当设备带有运行电压时,该显示器显示窗发出闪光,警示人们高压设备带电,无电时则无指示。 那么,我们用什么方法来传输模拟信号呢? 在工业中,广泛需要测量各种非电物理量,如温度、压力、速度、视点等,这些物理量需要转换为模拟电信号传输到几百米以外的控制室或显示设备。 在工业中,广泛使用的电流是4~20mA来传输模拟量。
选择电流信号是因为它不容易受到干扰,因为工业领域的噪声电压波动可能达到几伏,但噪声功率非常弱,所以噪声电流一般小于 na 电平,电流源的内阻趋于无穷大,串联导线电阻不影响电路的精度,所以它可以在双绞线上传输几百米,在接收端只需放置一个250欧姆的电阻到地面就可以得到0-5v 的电压。低输入阻抗接收器的优点是 na 电平输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
取20mA的上限是因为防爆要求:20mA电流中断产生的火花能量不足以点燃气体。之所以下限不是0mA,是为了能够检测断线:正常运行时不会低于4mA,当输电线路因故障断线时,回路电流会下降到0。2mA通常作为断开报警值。A型电流变送器将物理量转换为4~20mA电流输出,必须由外部电源供电。通常情况下,变送器需要两条电源线,加上两条电流输出线,总共连接四条线,称为四线变送器。当然,电流输出可以和电源共用一条线(共用VCC或者GND),可以节省一条线,所以现在的四线制变送器基本都叫三线制变送器。其实我们可能会注意到,4-20mA电流本身就可以给变送器供电,变送器相当于电路中的一个负载。这种变送器只需要两根外部导线,所以称为双线变送器。工业电流回路规格的下限是4mA,所以在测量范围内,变送器一般只需要24V和4mA的电源(因此,在轻载条件下,高效率的DC\\u002FDC电源(TPS54331、TPS54160)、低功耗的传感器和信号链产品、低功耗的处理器(如MSP430)对于4-20mA两线制收发器非常重要)。这使得双线传感器的规划成为可能,并具备了挑战性。
一般企业需求进行规划设计一个VI变换器,输入0-3.3v,输出4mA-20mA,可选用运放LM358,供电+12v。
让我们系统地看看为什么模仿设备更喜欢使用4~20mA来传输信号~
4-20mA。 DC(1-5V。 直流信号系统是IEC过程控制系统选择的一种模拟信号传输标准。 我国也采用标准信号系统,外部传输信号采用4-20mA·DC,接收信号采用1-5V·DC。