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信號隔離器

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電流變送器在工業控制中的應用
發布時間:2014-11-25 15:58:43  文章來源:未知  作者:test  人氣:
電流變送器的工業控制應用 
4~20mA電流環有兩種類型:
 4~20 mA的負載估算
        雙絞線特性阻抗是50歐姆左右,相隔10mm寬的0.2的導線特性阻抗300Ω左右,所以負載電阻選擇50-300歐姆比較理想,為了AD轉換方便,負載電阻上的信號最大量程值一般5-10V比較合適,那么權衡所有,負載電阻250歐姆,電流20mA,負載壓降5V比較滿意。
4~20 mA電路原理分析
        U1:HCNR200是一只隔離用的線性光耦,其中第一腳和第二腳為一發光二極管,第三腳和第四腳位一線性修正用的接收二極管,第五腳和第六腳為輸出二極管,第七腳和第八腳為空腳。4-20毫安的電流在電阻R1上形成0.48V-2.4V的壓降。通過R2輸入到反向輸入端。輸出輸出電壓通過Q1給U1A提供一個線性的電壓。使得U1A 的電流隨著4-20MA的變化而變化。輸出電壓經過R3和U1C分壓,輸入到反相端,經緩沖后輸出。R16和C5是起增加輸出電壓平滑性的作用。
        二線制和三線制。當監控系統需要通過長線驅動現場的驅動器件如閥門等時,一般采用三線制變送器,這里XTR位于監控的系統端,由系統直接向XTR供電,供電電源是二根電流傳輸線以外的第三根線。二線系統是XTR和傳感器位于現場端,由于現場供電問題的存在,一般是接收端利用4~20mA的電流環向遠端的XTR供電,通過4~20mA來反映信號的大小。   
        4~20mA產品的典型應用是傳感和測量應用,在工業現場有許多種類的傳感器可以被轉換成4~20mA的電流信號,TI擁有一些很方便的用于RTD和電橋的變送器芯片。由于TI的變送器芯片含有通用的功能電路比如電壓激勵源、電流激勵流、穩壓電路、儀表放大器等,所以可以很方便地把許多傳感器的信號轉化為4~20mA的信號。
4~20mA的校正
        傳統的4~20mA校正,要求特殊的夾具固定,需要特別的激光或手動電阻器調整,而調整是相互影響的,需要一個測試、調整,再測試、再調整的過程,調整次數和范圍有限。電子器件和傳感器調整起來不夠方便。
        現代的數字化4~20mA校正,它允許電子器件和傳感器在封裝之后進行調整;可通過計算機計算出校正系數來簡化數值調整;可以有無限的調整次數,并且有很好的分辨率和較寬的調整范圍;調整過程中不存在相互影響;電子器件和傳感器可以很方便地調整。
                     電流變送器,松野電氣
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