4線制溫度變送器電流回路
4 線(“自供電”)溫度變送器電流回路
直流電流信號(hào)還可用于將過(guò)程測(cè)量信息從溫度變送器傳送到控制器 (PLC/DCS)、指示器、記錄器、警報(bào)器和其他輸入設(shè)備?;叵胍幌拢瑴囟茸兯推鞯哪康氖菣z測(cè)一些物理變量(例如壓力、溫度、流量),然后以信號(hào)的形式報(bào)告該量,在這種情況下,4 到 20 毫安的直流電流與該測(cè)量量成正比。
4-20 mA 測(cè)量回路的最簡(jiǎn)單形式是溫度變送器有兩個(gè)端子用于連接 4-20 mA 信號(hào)線,另外兩個(gè)端子用于連接電源。這些發(fā)射器被稱為“4 線”或“自供電”裝置。來(lái)自溫度變送器的電流信號(hào)連接到控制器的過(guò)程變量輸入端子以完成回路:
筆記 :
●在本文中,我們假設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的基于微控制器的控制器與一個(gè) 4 線發(fā)射器連接。
●對(duì)于 PLC/DCS 系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)電阻器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 可在模擬輸入 (AI) 卡中找到。
一些過(guò)程控制器沒(méi)有配備直接接受毫安輸入信號(hào),而只能解釋直流電壓信號(hào)。在這種情況下,我們必須在控制器的輸入端子上連接一個(gè)精密電阻,以將4-20 mA 溫度變送器信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制器可以理解的標(biāo)準(zhǔn)化模擬電壓信號(hào)。
1 到 5 伏的電壓信號(hào)范圍是標(biāo)準(zhǔn)的,盡管某些型號(hào)的控制器使用不同的電壓范圍,因此需要不同的精密電阻值。如果電壓范圍為 1-5 伏,電流范圍為 4-20 mA,則根據(jù)歐姆定律,精密電阻值必須為 250 歐姆。
由于這是一個(gè)數(shù)字控制器,控制器端子上的輸入電壓由模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 電路解釋,該電路將測(cè)得的電壓轉(zhuǎn)換為控制器微處理器可以解釋的數(shù)字。
在某些安裝中,溫度變送器電源通過(guò)電纜中的附加電線從位于控制器附近的電源提供:
這種方案的明顯缺點(diǎn)是在電纜中需要多兩個(gè)導(dǎo)體。更多的導(dǎo)體意味著對(duì)于給定的長(zhǎng)度,電纜的直徑將更大且更昂貴。具有更多導(dǎo)體的電纜將需要更大的電線導(dǎo)管才能插入,并且所有現(xiàn)場(chǎng)接線板都必須包含更多接線端子以編組額外的導(dǎo)體。但是,如果溫度變送器位置沒(méi)有合適的電源,則需要使用 4 線電纜來(lái)維護(hù) 4 線溫度變送器。