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热控技术|关于变送器输出接口的六大问题

楼主:电建技术 时间:2018-03-09 02:22:36



在《自动控制原理》中,变送器是把传感器的输出信号转变为可被控制器识别的信号的转换器。在自动化控制系统中:信号源-->传感器-->变送器-->运算器控制器-->执行机构-->控制输出。关于变送器输出接口的以下六大问题,你搞懂了没有?



1

变送器为何有几线制说法?


“X线制”变送器是根据变送器连接DCS,PLC,巡检仪等控制器和电源的导线数目做的形象划分,常见的有:四线制、三线制、二线制。


四线制变送器


2根电源线,2根信号线;虽然电源采用220V时,通常会带一根接地线,但是我们仍然定义为四线制仪表。


三线制变送器


2根电源线,1根信号线;信号线的负端与电源的负端共用一条导线。正常工作是3根线就可以了。


两线制变送器



2根线,既是电源线也是信号线。


但是,对于采用总线技术的仪表已经不用线制来划分了。
2

变送器和线制之间的关联




四线制变送器


变送器特点:功耗很大、3W以上,采用24V或者220V供电,防爆场合多为隔爆方式。

典型仪表:电磁流量计,雷达物位计,超声波流量计等。

信号输出方式:有源或者无源输出。


三线制变送器


变送器特点:功耗比较大、0.6-3W左右,采用24V供电为主,防爆场合多为隔爆或者浇封方式。

典型仪表:危险气体检测报警器,磁翻板液位计等。

信号输出方式:有源输出。


二线制变送器


变送器特点:低功耗仪表,0.6W以下,采用12-30V供电,防爆场合为本安型防爆方式。

典型仪表:压力变送器、温度变送器等。

信号输出方式:无源输出。


3

变送器的有源输出是什么意思?


【有源输出示意图】

“有源输出”在国外仪表上用source这个单词,代表水源,来源;其意义类似我们的水龙头,水往外流出,进到容器中。这些“水”是从独立的电源线提供的。

这类变送器因为太大功耗,只能将电源线和信号线分开,电源线承载几百毫安电流,而信号线跑4-20mA电流信号,电流信号给到DCS卡件,识别前端被测物质参数。

有源输出的线号因为源头已经有带电,因此要求接收信号的DCS卡件为无源的,否则会产生电压冲突损坏卡件或者变送器。


4

变送器的无源输出是什么意思?


【无源输出示意图】

“无源输出”在国外仪表上用sink这个单词,代表水槽,水流下泄通道;其意义类似我们的水槽,注入水槽,经过下水管排出。这些“水”是从别处送过来的。


这类变送器功耗小,可以在低于3.5mA电流情况下工作,变送器的电源和信号都同一个回路中使用。

无源输出的变送器因为本身没有了单独配电,因此要求接收信号的DCS卡件为有源接口,否则无法取得信号。


5

变送器的有源或者无源输出精度上有差异吗?



有源与无源只是表达了变送器信号传输的接口方式,不属于产品精度与性能的问题。有源与无源输出对产品的抗干扰性差别几乎没有,而是与产品设计,导线铺设与屏蔽措施是否到位相关。

一个变送器同时提供有源与无源输出是为了更广泛地适应DCS、PLC等控制器卡件的接口,提高产品的适应性,当然成本也会增加一些。


6

变送器配置隔离栅时,要考虑其输入类型吗?


有些设计单一的隔离栅是把各种输入类型分开的,需要注意区别和选择。


来源辰竹仪表。




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