18982180645
028-83268936
EN
定位物联网智能通信专家
技术文章 定位物联网智能通信专家

为社会、世界创造价值

您现在的位置: 首页 新闻动态 技术文章
工控应用中为什么更多用4-20mA来传输模拟量,而不是0-5V和0-10V呢?
2021-02-23 阅读:57 发布人:Azir

在工业自动化控制中,经常会遇到数字量(开关量)、模拟量等各种概念,而人们在实际应用中,对于这些概念又很容易混淆。那么在温度、湿度、压力流量等测量中,哪些是数字信号,哪些是模拟信号呢?我们只要知道这两个信号的定义就好去分别了。

数字量

数字量是物理量的一种,它们的变化在时间上是不连续的。总是发生在一系列离散的瞬间,这一类物理量叫做数字量,也就是离散量,指得是分散开来的、不存在中间值的量。不会变化只有01的量,也就是开关量。

模拟量

模拟量是指变量在一定范围连续变化的量,也就是在一定范围(定义域)内可以取任意值(在值域内)。数字量是分立量,而不是连续变化量,只能取几个分立值,如二进制数字变量只能取两个值。

了解定义后,我们就可以很快的区分出温度、湿度、压力、流量都是模拟量信号,而常开常闭则是数字量或者说是数字信号。

我们发现,在实际工业或者工控工程中,常见的标准电信号有4-20mA/0-10V/0-5V等等,但应用最广泛的是采用4-20mA的电流信号来传输模拟量。为什么会这样呢?

pIYBAF7HM-yAP9seAAIcSdJukaU004.png

1、在施工现场,一般电磁干扰是非常严重的,而电压信号跟电流信号相比,更容易受到现场的电磁干扰。为了减少干扰使传输更精确,所以会采用电流信号。

2、最小电流4mA的选择是因为变送器电路没有静态工作电流将无法工作,信号起点电流4mA.DC就是变送器的静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。

3、最大电流20mA的选择是基于安全、实用、功耗、成本的考虑,安全火花仪表只能采用低电压、低电流,20mA的电流信号通断引起的火花势能不足以引燃可燃气体的爆炸点。

4、现场与控制室之间的距离较远,连接电线的电阻较大时,如果用电压信号远传,由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压,将产生较大的误差,而用电流信号作为远传,只要传送回路不出现分支,回路中的电流就不会随电线长短而改变,从而保证传送的精度。