工業(yè)界一般要測量各類非物理量,比如溫度、壓力、速度,角度、方位,都需要改造成模擬量電信號,并將其傳輸?shù)綆装倜滓詢?nèi)的控制室或者顯示器上。這個裝置把物理量轉(zhuǎn)換成電信號叫做變送器。目前,最普遍的工業(yè)應(yīng)用是以4~20mA的電流傳輸模擬量。
4-20mA是指最小電流4mA,最大電流是20mA。
而在工業(yè)現(xiàn)場,信號調(diào)理及長線傳輸過程中,出現(xiàn)了以下問題:
首先,由于所傳送的信號是電壓信號,傳輸線將受到噪聲干擾;
二是傳輸線分布電阻會產(chǎn)生壓降;
再次,儀表放大器現(xiàn)場工作電壓如何提供也是一個問題。
為解決以上問題,避免相關(guān)噪聲的影響,采用電流傳輸信號,因為電流對噪聲是不敏感的。在4-20mA的電流環(huán)上顯示零信號為4mA,信號的滿刻度為20mA,而對于各種故障報警,則為4mA以上的信號為20mA。
一定有很多朋友會問:為什么要選擇0-20mA而不是0-20mA呢?非常簡單,如果是最小的話,那么開路故障無法檢測到!
那為什么偏偏是4mA呢?當(dāng)正常工作時,電流信號不會低于4mA。在傳輸線發(fā)生故障時,環(huán)路電流降到0。經(jīng)常取2mA作為斷線報警值。原因有二。一是避免干擾,二是4-20毫安采用的是兩線制,這兩根線就是信號線和電源線,而4mA用于為傳感器提供電路的靜態(tài)工作電流。