過程控制系統(tǒng)采用4~20mA模擬信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)的原理

為什么過程控制系統(tǒng)采用4~20mA模擬信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)

4-20mA. DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會( IEC )過程控制系統(tǒng)采用的模擬信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)。我國也采用這一國際標(biāo)準(zhǔn)信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC，接收信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。多功能電量變送器的作用。

三相電量變送器：因為工業(yè)上普遍需要測量各類非電物理量，例如溫度、壓力、速度、角度等，這些都需要轉(zhuǎn)換成模擬量電信號才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設(shè)備上。采用電流信號的原因是不容易受干擾，因為工業(yè)現(xiàn)場的噪聲電壓的幅度可能達到數(shù)V，但是噪聲的功率很弱，所以噪聲電流通常很小，因此給4-20mA傳輸帶來的誤差非常小。由于電流源的大內(nèi)阻和恒流輸出，在接收端我們只需放置一個250Ω到地的電阻就可以獲得0-5V的電壓，低輸入阻抗的接收器的好處是輸入電流噪聲只產(chǎn)生非常微弱的電壓噪聲。上限取20mA是因為防爆的要求：20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線。

現(xiàn)場儀表測試的數(shù)據(jù)還需要傳輸?shù)娇刂剖遥驗楝F(xiàn)場與控制室之間的距離較遠，連接電線的電阻較大，如果用電壓信號遠傳，優(yōu)于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產(chǎn)生較大的誤差，而用恒流源信號作為遠傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會隨電線長短而改變，從而保證了傳送的精度。

       現(xiàn)場儀表轉(zhuǎn)換輸出的4~20mA標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號，會傳輸?shù)?span style="color: rgb(51, 51, 51) !important;text-decoration:underline;">PLC控制器或者DSC控制系統(tǒng)，從而確保工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施自動化運行、過程控制與監(jiān)控。對于接入的模擬量信號的PLC控制器或者DSC控制系統(tǒng)，也需要定期檢定，以確保在接收到現(xiàn)場儀表信號時，在控制室能夠正確獲取現(xiàn)場數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)精確控制。這時候就需要用到過程信號校準(zhǔn)儀。
應(yīng)用領(lǐng)域：發(fā)電、化工、冶金、石化、軌道交通、造紙、水處理、食品和汽車生產(chǎn)等工藝過程。