美(mei)國fairchild仙(xian)童(tong)變送(song)器的技術(shu)文(wen)獻(xian)

美(mei)國fairchild仙(xian)童(tong)變送(song)器的技術(shu)文(wen)獻(xian)
工業上普(pu)遍(bian)需(xu)要測量(liang)各(ge)類非(fei)電物(wu)理(li)量(liang)，例如溫度、壓(ya)力(li)、速度、角(jiao)度等(deng)，都需(xu)要轉換成(cheng)模擬量(liang)電信號才(cai)能(neng)傳輸(shu)到(dao)幾(ji)百米(mi)外(wai)的控制(zhi)室(shi)或顯(xian)示設(she)備(bei)上。這(zhe)種(zhong)將物理(li)量(liang)轉換成(cheng)電信號的設(she)備(bei)稱為(wei)變送(song)器。工業上廣(guang)泛(fan)采用的是用4~20mA電流(liu)來傳輸(shu)模擬量(liang)。   采用電流(liu)信號的原(yuan)因(yin)是不(bu)容易受(shou)幹擾。並(bing)且(qie)電流(liu)源(yuan)內阻(zu)無窮大，導線電阻(zu)串聯(lian)在回路中(zhong)不(bu)影響(xiang)精(jing)度，在普(pu)通(tong)雙絞(jiao)線上可(ke)以(yi)傳輸(shu)數(shu)百(bai)米(mi)。上限(xian)取(qu)20mA是(shi)因(yin)為(wei)防(fang)爆(bao)的要求(qiu)：20mA的電流(liu)通斷引起的火(huo)花能(neng)量(liang)不(bu)足以(yi)引燃(ran)瓦斯。下限(xian)沒(mei)有取0mA的原(yuan)因(yin)是為(wei)了能(neng)檢測(ce)斷線：正常(chang)工作(zuo)時不(bu)會(hui)低於4mA，當(dang)傳輸(shu)線因(yin)故(gu)障(zhang)斷路，環(huan)路電流(liu)降為(wei)0。常(chang)取(qu)2mA作(zuo)為(wei)斷線報(bao)警值。    電流(liu)型變送(song)器將物理(li)量(liang)轉換成(cheng)4~20mA電流(liu)輸(shu)出(chu)，必(bi)然(ran)要有外電源(yuan)為(wei)其(qi)供(gong)電。典(dian)型(xing)的是變送(song)器需(xu)要兩根(gen)電源(yuan)線，加(jia)上兩(liang)根(gen)電流(liu)輸(shu)出(chu)線，共要(yao)接4根(gen)線，稱之(zhi)為(wei)四線制(zhi)變送(song)器。當(dang)然(ran)，電流(liu)輸(shu)出(chu)可(ke)以(yi)與電源(yuan)公用壹(yi)根(gen)線（公(gong)用VCC或(huo)者GND），可(ke)節(jie)省壹(yi)根(gen)線，稱之(zhi)為(wei)三線制(zhi)變送(song)器。    其(qi)實(shi)大家(jia)可(ke)能(neng)註意到， 4-20mA電流(liu)本身就可(ke)以(yi)為(wei)變送(song)器供電。變送(song)器在電路中(zhong)相(xiang)當(dang)於壹(yi)個(ge)特(te)殊的負(fu)載(zai)，特(te)殊之(zhi)處(chu)在於(yu)變送(song)器的耗電電流(liu)在4~20mA之(zhi)間根(gen)據傳感(gan)器輸(shu)出(chu)而(er)變化(hua)。顯(xian)示儀表(biao)只需(xu)要串在電路中(zhong)即(ji)可(ke)。這(zhe)種(zhong)變送(song)器只需(xu)外接2根(gen)線，因(yin)而(er)被(bei)稱為(wei)兩線制(zhi)變送(song)器。工業電流(liu)環(huan)標準(zhun)下限(xian)為(wei)4mA，因此(ci)只要在量(liang)程範圍(wei)內(nei)，變送(song)器至少(shao)有4mA供電。這(zhe)使(shi)得兩(liang)線制(zhi)傳感(gan)器的設(she)計(ji)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。    在工業應用中(zhong)，測(ce)量(liang)點壹般(ban)在現(xian)場(chang)，而(er)顯(xian)示設(she)備(bei)或(huo)者(zhe)控(kong)制(zhi)設(she)備(bei)壹(yi)般(ban)都在控(kong)制(zhi)室(shi)或控制(zhi)櫃上。兩(liang)者(zhe)之(zhi)間距離可(ke)能(neng)數(shu)十(shi)至數(shu)百(bai)米(mi)。按壹百米(mi)距(ju)離計(ji)算，省去(qu)2根(gen)導線意味(wei)著成(cheng)本降(jiang)低近百(bai)元(yuan)！因此(ci)在應用中(zhong)兩(liang)線制(zhi)傳感(gan)器必然(ran)是shou選(xuan)

美(mei)國fairchild仙(xian)童(tong)變送(song)器的技術(shu)文(wen)獻(xian)
輸(shu)出(chu)為(wei)標準(zhun)信號的傳感(gan)器。這(zhe)個(ge)術(shu)語有時與(yu)傳感(gan)器通用。送(song)器種類很(hen)多,體來說(shuo)就(jiu)是由變送(song)器發出(chu)壹(yi)種(zhong)信號來給(gei)二(er)次儀表(biao)使(shi)二次儀表(biao)顯(xian)示測量(liang)數(shu)據(ju)。     將物理(li)測(ce)量(liang)信號或(huo)普通(tong)電信號轉換為(wei)標準(zhun)電信號輸(shu)出(chu)或(huo)能(neng)夠以(yi)通訊協議方(fang)式(shi)輸(shu)出(chu)的設(she)備(bei)。壹(yi)般(ban)分(fen)為(wei)：溫度/濕(shi)度變送(song)器，壓(ya)力(li)變送(song)器，差壓(ya)變送(song)器，液(ye)位變送(song)器，電流(liu)變送(song)器，電量(liang)變送(song)器，流量(liang)變送(song)器，重量(liang)變送(song)器等。      變送(song)器——遵循(xun)壹(yi)個(ge)物(wu)理(li)定律（或(huo)實(shi)驗數(shu)學(xue)模型）將物理(li)量(liang)的變化(hua)轉化(hua)成(cheng)4-20mA等標準(zhun)信號的裝(zhuang)置。     變送(song)器將傳感(gan)信號轉換為(wei)統壹(yi)的標準(zhun)信號：0/4-20mADC,1-5VDC,0-10VDc    變送(song)器：除有傳感(gan)的功能(neng)之(zhi)外(wai)還有放(fang)大整形(xing)的功能(neng)，輸(shu)出(chu)為(wei)標準(zhun)的控制(zhi)信號．如：４－２０mA     
什麽是(shi)變送(song)器的二線制(zhi)和四線制(zhi)信號傳輸(shu)方(fang)式(shi)?    
二(er)線制(zhi)傳輸(shu)方(fang)式(shi)中(zhong)，供(gong)電電源(yuan)、負(fu)載(zai)電阻(zu)、變送(song)器是串(chuan)聯(lian)的，即(ji)二根(gen)導線同(tong)時傳送(song)變送(song)器所需(xu)的電源(yuan)和輸(shu)出(chu)電流(liu)信號，目前大多數(shu)變送(song)器均為(wei)二線制(zhi)變送(song)器；四線制(zhi)方(fang)式(shi)中(zhong)，供(gong)電電源(yuan)、負(fu)載(zai)電阻(zu)是分(fen)別(bie)與變送(song)器相(xiang)連(lian)的，即(ji)供電電源(yuan)和變送(song)器輸(shu)出(chu)信號分(fen)別(bie)用二(er)根(gen)導線傳輸(shu)。

壹(yi)．什麽是(shi)兩(liang)線制(zhi)電流(liu)變送(song)器?   
什麽是(shi)兩(liang)線制(zhi)?兩線制(zhi)有什麽優(you)點?    
兩線制(zhi)是指(zhi)現場(chang)變送(song)器與控(kong)制(zhi)室(shi)儀表(biao)聯(lian)系(xi)僅用兩(liang)根(gen)導線，這(zhe)兩(liang)根(gen)線既(ji)是電源(yuan)線，又(you)是(shi)信號線。兩(liang)線制(zhi)與三線制(zhi) (壹根(gen)正電源(yuan)線，兩(liang)根(gen)信號線,其(qi)中(zhong)壹(yi)根(gen)共GND) 和四線制(zhi)(兩根(gen)正負(fu)電源(yuan)線，兩(liang)根(gen)信號線,其(qi)中(zhong)壹(yi)根(gen)GND)相(xiang)比(bi)，兩(liang)線制(zhi)的優(you)點是：    
1、不(bu)易受(shou)寄(ji)生熱(re)電偶(ou)和沿電線電阻(zu)壓(ya)降(jiang)和溫漂的影響，可(ke)用非(fei)常(chang)便宜(yi)的更(geng)細的導線；可(ke)節(jie)省大量(liang)電纜(lan)線和安裝(zhuang)費用；    
2、在電流(liu)源(yuan)輸(shu)出(chu)電阻(zu)足夠(gou)大時，經磁場(chang)耦(ou)合感(gan)應到導線環(huan)路內(nei)的電壓(ya)，不(bu)會(hui)產生顯(xian)著(zhu)影響(xiang)，因(yin)為(wei)幹擾源(yuan)引起的電流(liu)極(ji)小(xiao)，壹(yi)般(ban)利(li)用雙絞(jiao)線就(jiu)能(neng)降低幹擾；兩(liang)線制(zhi)與三線制(zhi)必須(xu)用屏(ping)蔽線,屏(ping)蔽(bi)線的屏蔽層要妥善接(jie)地(di)。    
3、電容性幹擾會(hui)導致(zhi)接(jie)收(shou)器電阻(zu)有關(guan)誤(wu)差，對(dui)於(yu)4～20mA兩線制(zhi)環(huan)路，接(jie)收(shou)器電阻(zu)通常(chang)為(wei)250Ω（取樣Uout=1～5V）這(zhe)個(ge)電阻(zu)小到(dao)不(bu)足以(yi)產生顯(xian)著(zhu)誤(wu)差，因(yin)此(ci)，可(ke)以(yi)允(yun)許的電線長(chang)度比(bi)電壓(ya)遙(yao)測(ce)系(xi)統(tong)更(geng)長更(geng)遠；    
4、各(ge)個(ge)單臺(tai)示(shi)讀(du)裝(zhuang)置或記(ji)錄(lu)裝(zhuang)置可(ke)以(yi)在電線長(chang)度不(bu)等的不(bu)同(tong)通道(dao)間進(jin)行(xing)換接，不(bu)因電線長(chang)度的不(bu)等而(er)造成(cheng)精(jing)度的差異(yi)，實(shi)現分(fen)散(san)采(cai)集(ji)，分散(san)式采(cai)集(ji)的好處就是(shi)：分散(san)采集(ji)，集(ji)中(zhong)控(kong)制(zhi).... 
5、將4mA用於(yu)零電平，使(shi)判(pan)斷開路與(yu)短(duan)路或(huo)傳感(gan)器損壞(huai)（0mA狀態）十(shi)分方(fang)便。
6、在兩(liang)線輸(shu)出(chu)口(kou)非(fei)常(chang)容易增設(she)壹兩(liang)只防(fang)雷(lei)防(fang)浪湧(yong)器件,有利於(yu)安全防(fang)雷(lei)防(fang)爆(bao)。三線制(zhi)和四線制(zhi)變送(song)器均不(bu)具上述(shu)優(you)點即(ji)將被(bei)兩(liang)線制(zhi)變送(song)器所取代，從(cong)國外(wai)的行業動(dong)態及變送(song)器心片(pian)供求(qiu)量(liang)即(ji)可(ke)略(lve)知(zhi)壹(yi)斑(ban)，電流(liu)變送(song)器在使(shi)用時要(yao)安(an)裝(zhuang)在現(xian)場(chang)設(she)備(bei)的動(dong)力線上，而(er)以(yi)單片(pian)機為(wei)核心的監測(ce)系(xi)統(tong)則位於(yu)較遠離設(she)備(bei)現(xian)場(chang)的監控(kong)室(shi)裏，兩者壹般(ban)相(xiang)距(ju)幾(ji)十(shi)到幾百(bai)米(mi)甚(shen)至更(geng)遠。設(she)備(bei)現(xian)場(chang)的環(huan)境較為(wei)惡(e)劣，強(qiang)電信號會(hui)產生各(ge)種(zhong)電磁幹擾，雷(lei)電感(gan)應會(hui)產生強(qiang)浪湧(yong)脈(mai)沖(chong)，在這(zhe)種(zhong)情(qing)況下，單片(pian)機應用系(xi)統(tong)中(zhong)遇(yu)到(dao)的壹個(ge)棘(ji)手問(wen)題(ti)就(jiu)是(shi)如何在惡(e)劣環(huan)境下遠距(ju)離可(ke)靠(kao)地傳送(song)微小(xiao)信號。
兩(liang)線制(zhi)變送(song)器件的出(chu)現(xian)使(shi)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)得(de)到(dao)了較(jiao)好(hao)地解(jie)決(jue)。我(wo)們以(yi)DH4-20變送(song)模塊(kuai)為(wei)核心設(she)計(ji)了小(xiao)型(xing)、價(jia)廉(lian)的穿孔型兩(liang)線制(zhi)電流(liu)變送(song)器。它(ta)具有低失調電壓(ya)(＜30?μV)、低電壓(ya)漂移(＜0.7μV/C°)、超(chao)低非(fei)線性(xing)度(＜0.01%)的特(te)點。它(ta)把(ba)現(xian)場設(she)備(bei)動(dong)力線的電流(liu)隔離轉換成(cheng)4～20?mA的按線性(xing)比(bi)例變化(hua)的標準(zhun)電流(liu)信號輸(shu)出(chu)，然(ran)後通(tong)過壹(yi)對雙絞(jiao)線送(song)到(dao)監測(ce)系(xi)統(tong)的輸(shu)入接口(kou)上，雙絞(jiao)線同(tong)時也(ye)將位於(yu)監測(ce)系(xi)統(tong)的24V工作(zuo)電源(yuan)送到(dao)電流(liu)變送(song)器中(zhong)。測(ce)量(liang)信號和電源(yuan)在雙絞(jiao)線上同(tong)時傳送(song)，既(ji)省去(qu)了昂(ang)貴(gui)的傳輸(shu)電纜(lan)，而(er)且(qie)信號是(shi)以(yi)電流(liu)的形(xing)式(shi)傳輸(shu)，抗幹擾能(neng)力得(de)到極(ji)大的加強(qiang)。兩(liang)線制(zhi)電流(liu)變送(song)器原(yuan)理(li)
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