位移傳感器信號電流傳輸和電壓傳輸?shù)膬?yōu)劣、特點及接線
當需要將傳感器信號傳輸?shù)捷^遠的設(shè)備PLC或顯示器上時,一般采用將電信號轉(zhuǎn)換成標準的直流模擬信號4~20mA,進行傳輸。再在終點將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號使用。
電流信號傳輸相對電壓信號傳輸,具有抗干擾、無衰減、無遲滯、傳輸距離遠等特點。由于電壓信號易收到傳輸電纜容性的影響而產(chǎn)生遲滯和失真、由于沿線的電阻影響產(chǎn)生信號值衰減失真,所以電壓信號傳輸距離較近,一般要求距離5m,線路電阻值小于1Ω;其余場合我們推薦采用電流傳輸。
而電流傳輸就能夠克服電壓傳輸?shù)牟蛔悖弘娎|容性對其影響非常小,電纜的沿線電阻的影響為零,對于負載的變化不敏感,可以進行長距離傳輸,一般距離可達500m甚至1000m。
在電流傳輸中,以4~20mA作為標準,基于幾點原因:上限20mA是由于防爆的要求,此電流等級的通斷引起的火花不致于引燃瓦斯。下限4mA是為了檢測線路的故障斷線,正常工作時電流不會低于此值,低于此值可以判斷為電路故障。一般工程應(yīng)用中取2mA作為斷線報警值。
電流傳輸有三線和兩線之分。三線是早期開發(fā)的產(chǎn)品,兩線是較晚期推出的產(chǎn)品。
由于電流和電壓的特性,電流信號無法用簡單方法測量,而電壓信號用直接測量方法就很容易測量。作為傳輸?shù)碾娏餍盘枺搅私K端設(shè)備PLC上,都需要將其轉(zhuǎn)換為電壓信號,非常簡單,只要讓電流流經(jīng)一個標準的電阻即可(所謂標準電阻,就是數(shù)值精確,沒有附加電容,或電容小到可以忽略),測量該標準電阻兩端的電壓即可。
三線電流模塊接入PLC與電壓型信號接入PLC一樣(實際上在PLC內(nèi)是有區(qū)別的,電流型的PLC中,在信號輸入端與電源負極之間的內(nèi)部有標準電阻)。
兩線電流模塊由外電源供電,電流輸出與電源共用一線(Vcc側(cè)或GND側(cè))。正常應(yīng)用中的接法是電流輸出接入GND一側(cè)。接入PLC時,直接將模塊的Vcc端接入PLC的Vcc,模塊的GND接入PLC的輸入端。而在PLC內(nèi)部該信號輸入端與真正的GND用標準電阻聯(lián)通,所以此時模塊的GND是假的,有一個標準電阻上的電壓升幅值,也就是電流信號傳輸?shù)碾妷恨D(zhuǎn)換值。
電壓信號直接接入PLC的信號輸入端;