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4~20mA的傳感器信號調理方案
4~
20mA的傳感器信號調理方案
4~
20mA電流環在結構上由兩部分即變送器和接收器組成,變送器一般位于現場端、傳感器端或模塊端,而接收器一般在PLC和計算機端,它一般在控制器內。
二線制
4~20mA電路應用,其工作電源和信號共用一根導線,工作電源由接收端提供。為了避免50/60Hz的工頻干擾,采用電流來傳輸信號。二線制方案需要考慮的主要問題:確定所用接收器的數量,當有多個接收器時,它將要求變送器擁
有一個較低的工作電源電壓。另外一種考慮是降低回路電流在接收端的壓降。
二線制方案設計需要考慮:
(
1)電路環中的接收器的數量:更多的接收器將要求變送器有較低的工作電壓;
(
2)變送器所必需的工作電壓要有一定的余量;
(
3)決定傳感器的激勵方法是電壓還是電流。
圖
2 (略)
圖
2為TI提供的帶有電壓調節和參考電路的二線制方案。圖中XTR115/116是用于4~20mA信號的精密的信號轉換器,它包含有5V電壓的穩壓電路,可以向外部電路供電。一個精密的片上基準電壓可以用于電壓偏置或者傳感器的激勵。
三線制
4~20mA電路在設計上是由變送器端提供工作電源,為避免50/60Hz的工頻干擾,采用電流來傳輸信號。XTR調節器和現場的負載共用一個地接。方案設計需要考慮:
(
1)電流環路中的接收器的數量;
(
2)更多的接收器要求變送器擁有更高的工作電壓;
(
3)保證變送器所必需的工作電壓,并應該有一定的余量。
TI提供的三線制的變送器應用方案如圖
3所示,圖中XTR110是一個用于模擬信號傳送的精密的電壓-電流轉換器,它可以將0~5V或0~10V的輸入電壓直接轉換到4~20mA、0~20mA、5~25mA的輸出信號。XTR110含有精密的電阻網絡,以適應不同的輸入輸出要求。一個10V的電壓參考可以用于驅動外部電路。
圖
3(略)
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