电流和电压输出信号的区别.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,10/27/2014,#,电流和电压输出信号有什么不同,选择哪一种好？流量仪表，温度仪表，压力仪表，液位仪表通常都采用,4-20MA,电流信号输出，下面我们先来介绍一下什么是电压，什么是电流,流。电压,:,也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从,A,点移动到,B,点所作的功，电压的方,向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特,(V),，常用的单位还有毫伏,(mV),、微伏,(,V),、千伏,(kV),等。电流,:,是指电荷的定向移动。电源的电动势,形成了电压，继而产生了电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成了电流。电流的大小称为电流强度（简称电流，符号为,I,），是指单位时间内通过导线某,一截面的电荷量，每秒通过,1,库仑的电量称为,1,安培（,A,）。安培是国际单位制中所有电性的基本单位。除了,A,，常用的单位有毫安（,mA,）、微安,(,A),。电流和电压输出信,号有什么不同,选择哪一种好,?,在单片机控制的许多应用场合,都要使用变送器来将单片机不能直接测量的信号转换成单片机可以处理的电模拟信号，如电流变送器,压力变送器、温,度变送器、流量变送器等。早期的变送器大多为电压输出型，即将测量信号转换为,0-5V,电压输出，这是运放直接输出,信号功率,0.05W,通过模拟,/,数字转换电路转,换数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合，电压输出型传感器的使用受到了极大限制，暴露了抗干扰能力较差,线路损耗破坏了精,度等等等缺点，而两线制电流输出型变送器以其具有极高的抗干扰能力得到了广泛应用。电压输出型变送器抗干扰能力极差，线路损耗的破坏,谈不上精度有多高,有时输出的直流电,压上还叠加有交流成分，使单片机产生误判断，控制出现错误，严重时还会损坏设备，输出绝对不能远传，远传后线路压降大，精确度大打折扣。现在很多的,ADC,PLC,DCS,的输入信号端口都作成两线制电流输出型变送器,4-20mA,的,证明了电压输出型变送器被淘汰的必然趋势。电流和电压输出信号有什么不同,选择哪一种好,?,电流输出型,变送器的输出范围常用的有,0,20mA,及,4,20mA,两种，电流变送器输出最小电流及最大电流时，分别代表电流变送器所标定的最小及最大额定输出值。下面以测量范围为以,0,的电流变送器为例进行叙述。对于输出,0,20mA,的变送器,0mA,电流对应输入值，输出,4,20mA,的变送器,4mA电流对应输入,0,值，两类传感器的,20mA,电流都对应值。对于输出,0,20mA,的变送器，在电路设计上我们只需选择合适的降压电阻，在,A/D,转换器输入接口直接将电阻上的或电压转换为数,字信号即可，电路调试及数据处理都比较简单。但劣势是无法判别变送器的损坏,无法辨别变送器输出开路和短路。对于输出,4,20mA,的变送器，电路调试及数据处理上都比较烦,琐。但这种变送器能够在变送器线路不通时,短路时或损坏时通过能否检测到正常范围内的电流,(,正常时最小值也有,4mA),，来判断电路是否出现故障，变送器是否损坏,因此得到,更为广泛普遍的使用。由于,4,20mA,变送器输出,4mA,时，在取样电阻上的电压不等于,0,，直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为,0,，单片机无法直接利用，通过公式计,算过于复杂。因此一般的处理方法是通过硬件电路将,4mA,在取样电阻上产生的电压降消除，再进行,A/D,转换。这类硬件电路首推,RCV420,是一种精密的,I/V,转换电路,还,有应用,LM258,自搭的,I/V,转换电路,这个电路由两线制电流变送器产生的,4,20mA,电流与,24V,以及取样电阻形成电流回路，从而在取样电阻上产生一个,1-5V,压降，并,将此电压值输入到放大器,LM258,的,3,脚。电阻分压电路用来在集成电路,LM258,的,2,脚产生一个固定的电压值，用于抵消在取样电阻上,4mA,电流产生的压降。所以当两线制电,流变送器为最小值,4mA,时，,LM258,的,3,脚与,2,脚电压差基本为,0V,。,LM258,与其相连接的电阻构成可调整电压放大电路，将两线制电流变送器电流在取样电阻上的电压值进,行放大并通过,LM258,的,1,脚输出至模拟,/,数字转换电路，供单片机,CPU,读入，通过数据处理方法将两线制电流变送器的,4-20mA,电流在,LCD/LED,屏幕上以,0-100,A,值的形式显示出来。,(,图,2),五,.,什么是两线制电流变送器的,6,大全面保护功能：,(1),、输入过载保护；,(2),、输出过流限制保护；,(3),、输出电流长时间短路保护；,(4),、两线制端口瞬态感应雷与浪涌电流,TVS,抑制保护；,(5),、工作电源过压极限保护,35V,；,(6),、工作电源反接保护。,0c67f0e,密度计,www,