為什么變送器和傳感器要用4-20mA作為傳送信號(hào)？

來(lái)源：上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司 2023年06月30日 10:38

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中，變送器和傳感器常用于測(cè)量、監(jiān)測(cè)和控制物理量，例如溫度、壓力、流量等。為了傳輸這些數(shù)據(jù)，工程師們發(fā)明了不同的信號(hào)類型，其中4-20mA電流信號(hào)是常用的一種。本文將從技術(shù)和優(yōu)勢(shì)兩個(gè)方面闡述為什么變送器和傳感器要用4-20mA作為傳送信號(hào)，并舉例5個(gè)常用例子進(jìn)行說(shuō)明。

技術(shù)方面：

1. 抗干擾能力強(qiáng)：4-20mA電流信號(hào)傳輸過(guò)程中，由于其信號(hào)電平大，相較于電壓信號(hào)更不容易受到干擾。即使在噪聲較大的環(huán)境下，4-20mA信號(hào)依然能夠保持較高的信噪比，從而提高傳感器和變送器的精度和可靠性。

2. 傳輸距離遠(yuǎn)：4-20mA電流信號(hào)不僅可以傳輸數(shù)百米甚至上千米，而且傳輸距離越遠(yuǎn)，信號(hào)衰減越小，傳輸效果越好。

3. 傳輸負(fù)載能力強(qiáng)：4-20mA電流信號(hào)傳輸方式能夠有效地減少電路中的電壓降，因此它可以在大負(fù)載情況下傳輸信號(hào)，而不會(huì)對(duì)傳輸信號(hào)造成影響。

優(yōu)勢(shì)方面：

1. 易于安裝和維護(hù)：4-20mA電流信號(hào)傳輸方式不需要使用專門的信號(hào)放大器，因此相較于其它信號(hào)傳輸方式，安裝和維護(hù)更加方便。

2. 成本低廉：相較于數(shù)字信號(hào)傳輸方式，4-20mA電流信號(hào)傳輸方式成本更低，因?yàn)樗恍枰褂酶叱杀镜耐ㄓ嵭酒透咚賯鬏斁€路。

舉例說(shuō)明：

1. 溫度變送器：溫度變送器是比較常見(jiàn)的應(yīng)用4-20mA電流信號(hào)的傳感器之一。例如，在石化領(lǐng)域中，溫度變送器可以用來(lái)測(cè)量反應(yīng)釜內(nèi)的溫度，從而幫助控制反應(yīng)的進(jìn)程。

2. 液位變送器：在石化和制藥領(lǐng)域中，液位變送器可以用來(lái)測(cè)量?jī)?chǔ)罐內(nèi)的液位，從而控制液位的高低，保證生產(chǎn)工藝的安全性。

3. 壓力變送器：壓力變送器可以應(yīng)用于測(cè)量管道內(nèi)的壓力，從而控制流量和流速，保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性。

4. 水質(zhì)傳感器：在環(huán)保領(lǐng)域中，水質(zhì)傳感器可以用來(lái)測(cè)量水質(zhì)的pH值和溶解氧含量，從而判斷水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)，從源頭上保障生態(tài)環(huán)境的健康。

5. 氣體濃度傳感器：在礦山、化工和環(huán)保領(lǐng)域中，氣體濃度傳感器可以用來(lái)測(cè)量空氣中的有毒氣體濃度，從而保障工人和環(huán)境的安全。

綜上所述，4-20mA電流信號(hào)在變送器和傳感器的應(yīng)用中有著廣泛的優(yōu)勢(shì)，不僅技術(shù)方面表現(xiàn)出較好的抗干擾能力、傳輸距離和傳輸負(fù)載能力，而且優(yōu)勢(shì)方面也具有成本低廉、易于安裝和維護(hù)等特點(diǎn)。因此，4-20mA電流信號(hào)將繼續(xù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。

未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，4-20mA電流信號(hào)在變送器和傳感器的應(yīng)用中也將不斷創(chuàng)新和完善。例如，智能化和自適應(yīng)化的變送器將逐漸普及，傳感器的測(cè)量范圍和測(cè)量精度也將不斷提高。同時(shí)，4-20mA電流信號(hào)也將與其他技術(shù)相融合，例如無(wú)線傳輸技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更加便捷和智能的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控。

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