為什么變送器和傳感器要用4-20mA作為傳送信號？

來源：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)自動化領(lǐng)域中，變送器和傳感器常用于測量、監(jiān)測和控制物理量，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)明了不同的信號類型，其中4-20mA電流信號是常用的一種。本文將從技術(shù)和優(yōu)勢兩個方面闡述為什么變送器和傳感器要用4-20mA作為傳送信號，并舉例5個常用例子進(jìn)行說明。

技術(shù)方面：

1. 抗干擾能力強(qiáng)：4-20mA電流信號傳輸過程中，由于其信號電平大，相較于電壓信號更不容易受到干擾。即使在噪聲較大的環(huán)境下，4-20mA信號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，而不會對傳輸信號造成影響。

優(yōu)勢方面：

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

2. 成本低廉：相較于數(shù)字信號傳輸方式，4-20mA電流信號傳輸方式成本更低，因為它不需要使用高成本的通訊芯片和高速傳輸線路。

舉例說明：

1. 溫度變送器：溫度變送器是比較常見的應(yīng)用4-20mA電流信號的傳感器之一。例如，在石化領(lǐng)域中，溫度變送器可以用來測量反應(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測量儲罐內(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)用于測量管道內(nèi)的壓力，從而控制流量和流速，保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

4. 水質(zhì)傳感器：在環(huán)保領(lǐng)域中，水質(zhì)傳感器可以用來測量水質(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測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電流信號在變送器和傳感器的應(yīng)用中有著廣泛的優(yōu)勢，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)勢方面也具有成本低廉、易于安裝和維護(hù)等特點。因此，4-20mA電流信號將繼續(xù)在工業(yè)自動化領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。

未來，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，傳感器的測量范圍和測量精度也將不斷提高。同時，4-20mA電流信號也將與其他技術(shù)相融合，例如無線傳輸技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)更加便捷和智能的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控。

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