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熱式流量開關 本安防爆型流量開關 304不繡鋼流量開關價格

2023年02月27日舉報編輯打印
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熱式流量開關  不繡鋼流量開關  
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流量開關為什么要用4—20mA的電流來傳輸模擬量? 


流量開關采用電流信號的原因是不容易受干擾,因為工業現場的噪聲電壓的幅度可能達到數V,但是噪聲的功率很弱,所以噪聲電流通常小于n別,因此給4-20mA傳輸帶來的誤差非常小;電流源內阻趨于無窮大,導線電阻串聯在回路中不影響精度,因此在普通雙絞線上可以傳輸數百米;由于電流源的大內阻和恒流輸出,在接收端我們只需放置一個250歐姆到地的電阻就可以獲得0-5V的電壓,低輸入阻抗的接收器的好處是n的輸入電流噪聲只產生非常微弱的電壓噪聲。

上限取20mA是因為防爆的要求:20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線:正常工作時不會4mA,當傳輸線因故障斷路,環路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。電流型變送器將物理量轉換成4~20mA電流輸出,必然要有外電源為其供電。**典型的是變送器需要兩根電源線,加上兩根電流輸出線,總共要接4根線,稱之為四線制變送器。當然,電流輸出可以與電源公用**(公用VCC或者GND),可節省**,所以現在基本上將四線制變送器稱之為三線制變送器。其實大家可能注意到,4-20mA電流本身就可以為變送器供電,變送器在電路中相當于一個特殊的負載,這種變送器只需外接2根線,因而被稱為兩線制變送器。工業電流環標準下限為4mA,因此在量程范圍內,變送器通常只有24V,4mA供電(因此,在輕負載條件下高效率的DC/DC電源(TPS54331,TPS54160),低功耗的傳感器和信號鏈產品、以及低功耗的處理器(如MSP430)對于兩線制的4-20mA收發非常重要)。這使得兩線制傳感器的設計成為可能而又富有挑戰。

一般需要設計一個VI轉換器,輸入0-3.3v,輸出4mA-20mA,可采用運放LM358,供電+12v。

我們系統地來看看流量開關模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號~

4-20mA.DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統采用的模擬信號傳輸標準。我國也采用這一國際標準信號制,儀表傳輸信號采用4-20mA.DC,接收信號采用1-5V.DC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。

一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA,指**小電流為4mA,**電流為20mA。傳輸信號時候,因為導線上也有電阻,如果用電壓傳輸則會在導線內產生一定的壓降,那接收端的信號就會產生一定的誤差了,所以一般使用電流信號作為變送器的標準傳輸。

為什么變送器選擇4~20mA.DC作傳送信號?

1、**先是從現場應用的安全考慮

安全重點是以防爆安全火花型儀表來考慮的,并以控制儀表能量為前提,把維持儀表正常工作的靜態和動態功耗降低到**限度。輸出4~20mA.DC標準信號的變送器,其電源電壓通常采用24V.DC,采用直流電壓的主要原因是可以不用大容量的電容器及電感器,就只需考慮變送器與控制室儀表連接導線的分布電容及電感,如2mm2的導線其分布電容為0.05μ/km左右;對于單線的電感為0.4mH/km左右;大大引爆氫氣的數值,顯然這對防爆是非常有利的。

2、傳送信號用電流源電壓源

因為現場與控制室之間的距離較遠,連接電線的電阻較大時,如果用電壓源信號遠傳,由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,將產生較大的誤差,如果用電流源信號作為遠傳,只要傳送回路不出現分支,回路中的電流就不會隨電線長短而改變,從而**了傳送的精度。

3、信號**電流選擇20mA的原因

**電流20mA的選擇是基于安全、實用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流,4~20mA電流和24V.DC對易燃氫氣也是安全的,對于24V.DC氫氣的引爆電流為200mA,遠在20mA以上,此外還要綜合考慮生產現場儀表之間的連接距離,所帶負載等因素;還有功耗及成本問題,對電子元件的要求,供電功率的要求等因素。

4、信號起點電流選擇4mA的原因

輸出為4~20mA的變送器以兩線制的居多,兩線制即電源、負載串聯在一起,有一公共點,而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡及供電僅用兩根電線。為什么起點信號不是0mA?這是基于兩點:一是變送器電路沒有靜態工作電流將無法工作,信號起點電流4mA.DC,不與機械零點重合,這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。

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