一文讀懂變送器信號(hào)和模擬4-20mA的區(qū)別

　　變送器是將傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制器能識(shí)別的信號(hào)的轉(zhuǎn)換器(或者是將傳感器輸入的非電量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并放大后用于遠(yuǎn)程測(cè)控的信號(hào)源)。傳感器和發(fā)射器一起構(gòu)成用于自動(dòng)控制的監(jiān)測(cè)信號(hào)源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應(yīng)的發(fā)射機(jī)。

　　簡(jiǎn)而言之，傳感器是一種檢測(cè)被測(cè)量的變量(溫度、壓力、氣體等)并將其轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)的裝置。發(fā)射器依賴于傳感器將非標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬量并將其上傳到工業(yè)控制系統(tǒng)。其中模擬量的分類方法是什么，怎樣進(jìn)行上傳的就是本文要討論的問(wèn)題。

　　首先要知道變送器信號(hào)和模擬4-20mA應(yīng)該是兩個(gè)概念。變送器信號(hào)一般為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)可以是4-20mA電流或0-5V\\u002F0-10V電壓。不過(guò)工作人員在工控場(chǎng)合更喜歡用4-20mA來(lái)傳輸模擬量，而很少用到0-5V和0-10V。

　　首先，工廠企業(yè)或者進(jìn)行施工人員現(xiàn)場(chǎng)管理一般電磁干擾是非常嚴(yán)重的，電壓信號(hào)比電流信號(hào)更容易發(fā)展受到干擾。電流信號(hào)的傳輸距離大于電壓信號(hào)的傳輸距離，不會(huì)發(fā)生信號(hào)的衰減。

　　其次，一般儀器儀表的信號(hào)電流都為4-20mA。4-20mA，指的就是最小電流為4mA，最大電流為20mA。那么為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢?使用4mA而不是0mA來(lái)檢測(cè)開(kāi)路，如果0最小，則沒(méi)有檢測(cè)到開(kāi)路故障，原因是使用4mA最小，因?yàn)榭梢詸z測(cè)到斷開(kāi)點(diǎn)。由于20mA 電流信號(hào)產(chǎn)生的火花勢(shì)能不足以點(diǎn)燃可燃?xì)怏w爆點(diǎn)，如果超過(guò)20mA，就會(huì)有爆炸危險(xiǎn)。

　　最后，在傳遞信號(hào)時(shí)，要考慮到導(dǎo)線上有電阻。如果用電壓來(lái)傳輸，導(dǎo)線上會(huì)產(chǎn)生一定的壓降，那么接收端的信號(hào)就會(huì)有一定的誤差。因此，工控系統(tǒng)中通常是在長(zhǎng)距離小于100米的采用不同電流控制信號(hào)進(jìn)行傳輸，而在短距離數(shù)據(jù)傳輸，比如控制室的儀表企業(yè)之間存在的話，可以通過(guò)考慮選用用0-5V電壓信號(hào)信息傳輸。

　　目前工業(yè)控制系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)已經(jīng)成為必不可少的組成部分，選擇合適的發(fā)射機(jī)不僅要考慮發(fā)射機(jī)的功能，還要考慮模擬量的傳輸。模擬量傳輸分為電流(4-20mA)和電壓(0-5V/0-10V)，兩者最大的區(qū)別是兩者的抗干擾強(qiáng)度，還有就是兩者的傳輸距離。在抗干擾能力強(qiáng)的情況下，電流信號(hào)比電壓信號(hào)強(qiáng)，在傳輸距離上，電流衰減比電壓信號(hào)小得多。所以，現(xiàn)在我們絕大多數(shù)的儀表在選擇一個(gè)信號(hào)時(shí)，都會(huì)進(jìn)行選擇電流傳輸。