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    流量開關中的4-20毫安是如何工作的?

    來源: 2021-11-02 10:11:38 ?????點擊: <0

    流量開關中的4-20毫安是如何工作的?

    傳感器是一種輸入設備,可根據輸入的被測量提供可用的輸出。傳感器通常也稱為傳感元件、初級傳感器或初級檢測器。被測量是要測量的物理參數。
     
    輸入傳感器產生代表輸入被測量的電輸出。其輸出經過調節,可供 PLC 或 DCS 等接收電子設備使用。
     
    接收電子設備可以是指示器、控制器、計算機、PLC、DCS 等。 通常用于工業過程控制儀表的術語變送器的定義比傳感器或變送器的定義更窄:

    4-20 毫安變送器

    變送器是一種傳感器,它通過傳感元件響應被測變量并將其轉換為標準化的傳輸信號(如 4-20mA),該信號僅是被測變量的函數。
     
    變送器可以具有多種電氣連接方案中的任何一種。最常見和最容易使用的是兩線、回路供電的配置。
     
    當不需要數字通信時,這通常是工業過程控制系統的基本配置。
     
    如下圖所示,只使用了兩根電線來容納發射器的電源和發射器的輸出信號。
     
    為了促進閉環控制系統,必須先從過程中獲取信息,然后控制器才能確定控制元件可能需要什么操作。提供信息的傳感設備的一些流行名稱是傳感器、換能器和/或發射器。
     
    標準回路電流通常為 4 至 20 mA。電流環的重要校準參數是零、滿量程和跨度。

    在 4 至 20mA 范圍內,當被測量或過程變量為零時,回路電流通常為 4 mA,當被測量或過程變量處于滿量程時,回路電流通常為 20 mA。
     
    零量程和滿量程之間的差值 16 mA 稱為量程。因此,跨度對應于被測量或過程變量的指示范圍。
     
    例如,當考慮流量變送器時,被測量或過程變量的范圍是 0.0 到 100.0 m3/hr,對應于 4 到 20mA 的回路電流(輸出跨度為 16mA);輸出比例因子為 0.16 mA/(m3/hr)(即 100 m3/hr 16 mA)。

    4-20mA 變送器工作

    假設:標準+24V DC,20mA
     
    一般來說,PLC/DCS 模擬輸入卡通道提供超過 20mA 的電流為回路供電。流量開關中的4-20毫安是如何工作的?
     
    案例 1:過程變量 @ 0%
    PLC / DCS 模擬輸入卡傳輸標準 +24 V DC、20 mA 信號為變送器供電。
     
    一對電纜用于為變送器供電,同一根電纜用于接收 4-20mA 電流范圍內的數據。
     
    變送器接收+24V DC,回路中大于20mA的信號。變送器正常運行需要最小 +5V DC、20mA 信號。在實際中,回路中會有電壓降。
     
    變送器具有內置電壓調節功能,用于調節回路電流。變送器將配置 LRV、URV 和過程變量的其他詳細信息。變送器將根據測量的過程變量改變/改變回路電流。
     
    使用精密 250 歐姆電阻器將 4-20mA 電流轉換為標準 1 – 5 V DC。模數轉換器將用于將電壓轉換為數字信號,用于在 DCS / PLC HMI 中指示過程變量值。

    量程為 0 至 100 m3/hr 的流量變送器。 變送器指示 0 m3/hr,因為管線中沒有流量。 DCS / PLC 使用 +24V DC、20mA 為變送器供電。
     
    由于過程變量為 0 m3/hr,變送器將回路電流調節為 4mA,其等效電壓為 1 V DC,由 A/D 轉換器測量,表明過程變量為 0%。流量開關中的4-20毫安是如何工作的?

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