帶4～20mA信號輸出電子秤工作原理

帶4～20mA信號輸出電子秤工作原理

4～20mA電子秤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。

電橋傳感器的大多數應用是用于測量壓力。在一個實際電路中，如果惠斯登電橋每條臂上的電阻為2k ，那么無論從激勵電壓端或差分輸出端看進去，它的等效電阻都是2k 。在沒有壓力的時候，它的電橋是平衡的，輸出電壓為0。當施加壓力時，由于電橋失衡，會產生一個差分電壓，差分電壓便會反映這個壓力的大小。

滿度和色調是壓力傳感器的兩個主要技術指標，現實世界里使用著的傳感器都存在著一定的非線性，它的輸出電壓會隨著溫度的變化而變化。輸出電壓隨溫度的變化不是線性的，滿度和色調都具有這種性質。

4～20mA電流環在結構上由兩部分即變送器和接收器組成，變送器一般位于現場端、傳感器端或模塊端，而接收器一般在PLC和計算機端，它一般在控制器內。

二線制4～20mA電路應用，其工作電源和信號共用一根導線，工作電源由接收端提供。為了避免50/60Hz的工頻干擾，采用電流來傳輸信號。二線制方案需要考慮的主要問題：確定所用接收器的數量，當有多個接收器時，它將要求變送器擁有一個較低的工作電源電壓。另外一種考慮是降低回路電流在接收端的壓降。

二線制方案設計需要考慮：

（1）電路環中的接收器的數量：更多的接收器將要求變送器有較低的工作電壓；

（2）變送器所必需的工作電壓要有一定的余量；

（3）決定傳感器的激勵方法是電壓還是電流。

三線制4～20mA電路在設計上是由變送器端提供工作電源，為避免50/60Hz的工頻干擾，采用電流來傳輸信號。XTR調節器和現場的負載共用一個地接。方案設計需要考慮：

（1）電流環路中的接收器的數量；

（2）更多的接收器要求變送器擁有更高的工作電壓；

（3）保證變送器所必需的工作電壓，并應該有一定的余量。

帶4～20mA信號輸出電子秤工作原理