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                                  模擬量中電流信號為何要轉變為電壓信號?電流不能直接做為嗎?

                                  作者:機械網 脫硫脫氮 2022-10-02 08:55:02 模擬   模擬量   中電   電流   信號   為何   轉變   變為   電壓   不能   直接   做為

                                    模擬量中的電流信號為何要轉變為電壓信號?電流不能直接作為信號嗎?

                                    ?模擬量中的信號通過D/A轉換器可以轉換成電流或電壓信號,這要看信號的驅動控制器的輸入形式而定。模擬量的電流信號可以直接作為信號,經過放大器放大后輸入給控制器及相應的執行機構來實現控制的目的。

                                  模擬量中電流信號為何要轉變為電壓信號?電流不能直接做為嗎?

                                    ●早期的壓力傳感器、溫度傳感器大多為電壓輸出型,即將測量信號轉換為 0-5V 電壓輸出,通過模擬數字轉換電路轉換為數字信號供單片機讀取控制,以達到控制的目的。但在信號需要遠距離傳輸或使用環境中電網干擾較大的場合,電壓輸出型傳感器的使用受到了限制,暴露了抗干擾能力較差的弊端,而電流輸出型傳感器以其具有較高的抗干擾能力得到了廣泛應用。電流輸出型傳感器的輸出范圍常用的有 0~20mA及4~20mA 兩種,傳感器輸出最小電流及最大電流時 分別代表傳感器所標定的最小及最大額定輸出值。

                                  模擬量中電流信號為何要轉變為電壓信號?電流不能直接做為嗎?

                                    ●模擬量電流信號為什么要取 4-20mA呢?

                                    ① 電流信號抗干擾能力好于電壓信號,它可以傳輸距離比較

                                    遠。雙芯1 平方的導線 100M才 34歐,和負載電阻 250 歐或 500 歐比較可以忽略不記。

                                    ②接 250 歐或 500 歐采樣電阻,很容易得到0-5V或 0-10V 信號電壓。

                                    ●模擬量中的信號較易受干擾,所以對模擬信號地線的面積、走向、連接有較高的要求。

                                    以上為個人觀點僅供參考。

                                    知足常樂于上海2022.10.9日

                                    工業上通常用電壓 0…5(10)V 或電流 0(4)…20mA 作為模擬信號傳輸的方法,也是被程控機經常采用的一種方法。那么電壓和電流的傳輸方式有什么不同,什么時候采用什么方法,下面將對此進行簡要介紹。

                                    電壓信號傳輸比如 0…5(10)V如果一個模擬電壓信號從發送點通過長的電纜傳輸到接收點,那么信號可能很容易失真。原因是電壓信號經過發送電路的輸出阻抗,電纜的電阻以及接觸電阻形成了電壓降損失。由此造成的傳輸誤差就是接收電路的輸入偏置電流乘以上述各個電阻的和。 如果信號接收電路的輸入阻抗是高阻的,那么由上述的電阻引起的傳輸誤差就足夠小,這些電阻也就可以忽略不計。要求不增加信號發送方的費用又要所提及的電阻可忽略,就要求信號接收電路有一個高的輸入阻抗。

                                    如果用運算放大器 OP 來做接收方的輸入放大器,就要考慮到此類放大器的輸入阻抗通常是小于 電流回路的綜合特性 - 簡單的使用:如果信號發送電路和相聯接的其他電路的工作電流保持常數不變,那么該工作電流和信號電流就可以通過同一根電纜來傳輸。人們只需用一個負載取樣電阻,而電流在負載電阻上的電壓降就可以作為有用的信號。當然還應該注意工作電壓要足夠高,以滿足電流回路里所需要的電壓降。 - 低廉的成本:與數字信號傳輸需要一個 AD 轉換,一個單片機和一個合適的驅動電路相比,用簡單的電流回路方法,人們只需要一條電纜,一個負載電阻和一個測量電壓表。特別當對測量精度要求高的時候,二者產品成本的差別就更加明顯了。

                                    - 錯誤診斷:4-20mA 電流信號傳輸的優點除了傳輸距離遠和抗干擾能力強外,還會自動提供出錯信息。在一個經過校準的系統輸出零信號時(輸出端為電流 4mA),如果接收到的信號大于零毫安而小于 4 毫安時,就說明此時系統一定有問題。如果接收到的電流信號為零,那么一定是電纜斷了或者信號接收方面出了問題。如果電流信號超過 20mA 就意味著輸入端方面的信號過載或者信號接收方面有問題。 - 長距離傳輸:傳輸距離與發送信號端的驅動能力和電纜的電阻以及接收端的測量電阻(負載電阻)有關。如果在信號傳輸的電纜中也要安裝測量儀表,那么負載電阻還應該考慮到測量儀表的輸入阻抗和監測記錄儀表的輸入阻抗。這些儀表常常因為成本低廉和無需外加電源而與集成電路一樣共同連接在電流回路中并從4mA 中直接獲得工作電源。因此在電路設計時要考慮到電流源回路的帶載能力。

                                    理論上講,內阻抗無窮大,能夠輸出一定電流信號的電源裝置稱為“電流源”。實際上,當電源內阻大于負載阻抗十倍以上時,即可將其視為電流源。 理論上講,內阻抗等于零,能夠輸出一定電壓信號的電源裝置稱為“電壓源”。實際中,當電源內阻小于負載阻抗十倍以上時,即可將其視為電壓源。

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