模拟信号4-20MA转两路模拟信号4-20MA
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4-20mA信号传输的详解我来回答这个问题,希望能让你走出困惑。
远距离传输模拟信号,使用电压方式显然不合理,因为有线路消耗存在压降,当然有些人说可以以高传输阻抗减少传输电流来降低压降的影响,但是系统的抗干扰能力大大降低。
把敏感器件的信号转换成电流信号来传输可以消除传输线带来的压降误差,但是多大合适呢?我们的双绞线特性阻抗是50欧姆左右,相隔1CM宽的0.2平方毫米的导线特性阻抗300欧姆左右,所以负载电阻选择50-300欧姆比较理想,为了AD转换方便,负载电阻上的信号最大量程值一般5-10V比较合适,那么权衡所有,负载电阻250欧姆,电流20mA,负载压降5V比较满意。
那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢?为了减少接线的复杂性,传感器选择2线要比多线简单的多,2线既要传输信号,又要给传感器供电,所以设计者从中盗窃4mA电流给传感器放大电路供电,这样4-20mA的标准就确定了。
如果还不明白,就给我QQ留言吧,我一定让你弄明白是怎么回事。
4-20MA信号是IEC规定的过程控制标准模拟信号,我过为3型仪表制式,因为是电流传送,只要导线内阻加负载电阻*20MA后,小于规定的上限电压就可以,是专们远传用的,比2型表的0`10MA不同的是可以克服零点死区,干扰不大的情况也无须屏蔽,负载端也可加一250欧电阻形成1~5V电压信号给接受的二次仪表。
要看你的线径了,如果阻抗小的话,1000M-2000M没有问题;当然你还可以选择无线传送信号。
换用其他的线,可以有效提高信号强度及干扰。
4-20mA输出信号,传输距离有限制,关键看信号输出设备可以拉升到多高的电压和是否具有输出的功率。
如果距离较远的话,可以在一定距离上增加MHM-04B 信号中继器,提升信号的传输距离。
同时还要注意,传输距离越长,可能受到干扰的可能性也就越大。
所以较合理的设计方案是在增加信号中继器后,再加装一个无源型的信号隔离器(MHM-05A),这样可以有效的将传输中的干扰信号隔离掉。
浅谈4~20mA 信号传输应用田毅涛国能榆林化工有限公司陕西榆林 719000一、浅谈4~20mA信号采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。
当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA,因此在量程范围内,变送器通常只有24V,4mA供电(因此,在轻负载条件下高效率的DC/DC电源(TPS54331,TPS54160),低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器(如MSP430)对于两线制的4-20mA收发非常重要)。
一般需要设计一个VI转换器,输入0-3.3v,输出4mA-20mA,可采用运放LM358,供电+12v。
模拟量设备为什么都偏爱用4~20mA传输信号?首先,4-20mA. DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会( IEC )过程控制系统采用的模拟信号传输标准。
两线制4/20mA变送器的电路设计工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰。
并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。
上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。
当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。
变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。
显示仪表只需要串在电路中即可。
这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。
这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在应用中两线制传感器必然是首选。
2.两线制变送器的结构与原理 两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。
如果变送器自身耗电大于4mA,那么将不可能输出下限4mA值。
因此一般要求两线制变送器自身耗电(包括传感器在内的全部电路)不大于3.5mA。
4到20ma模拟量转换公式三菱模拟量4-20ma,对应6400-32000,数字量0.05-0.5Mpa,怎么换算输出模拟量模块是FX3U-4DA模块,把压力数字量0.05-0.5Mpa转换为模拟量信号输出给比例阀,模拟量6400-32000=0.05-0.5M... 三菱模拟量4-20ma,对应6400-32000,数字量0.05-0.5Mpa,怎么换算输出模拟量模块是FX3U-4DA模块,把压力数字量0.05-0.5Mpa转换为模拟量信号输出给比例阀,模拟量6400-32000=0.05-0.5Mpa=4-20ma。
他们的公式是怎样的,求大神支招展开一、挑选地板前的规划不能少1、家用地板比地砖更省钱地板是最新流行的装修材料,比传统的地砖更便宜。
如果装修地板想省钱,还需要事项考虑好家中的装修风格,根据装修风格选择适合的地板。
地板与地砖找整个装修和维护过程中,地板比较省钱。
如果家中有地暖的,若是出问题了,地板拆下来修好后,进行拼装,现在很多地板的拼接都市面胶免龙骨,很方面,用的是锁扣技术。
而地砖则要敲碎重新铺装,这样又需要重新购买。
2、合理规划地板铺贴面积,按需采购为了减少装修过程中对地板的浪费,最好先规划好需要用地板面积,加上损耗数量,在进行挑选,防止地板购买过剩而浪费。
地板常用铺设方法:三六九和二分之一两种。
三六九的铺法是阶梯式的缝隙结构,通常省料,材料损耗约为3%;二分之一铺法损耗量最大,高出5%左右,但是这种铺设的地面整齐、对称,视觉效果比较好。
3、规划地板铺贴辅料省钱地板铺贴的辅料有地板钉、无头钉、地板胶、防潮垫、还门口条;如果是打龙骨的地板就需要多一个龙骨等。
是地板的辅料在地板的铺装中占有很重要的位置,地板的售后问题大部分都跟地板辅料有直接的关系。
因此,选购好地板辅料可以省下今后的维修费用。
plc中模拟量输出模块的输出类型PLC中模拟量输出模块的输出类型PLC(Programmable Logic Controller)是一种用于自动化控制的电子设备,它能够根据预先编写好的程序自动化执行各种工业控制任务。
在PLC中,模拟量输出模块是一种重要的设备,它可以将数字信号转换成模拟信号,并将其输出给外部设备。
在本文中,我们将详细介绍PLC中模拟量输出模块的输出类型。
1. 0-10V 输出0-10V 输出是一种常见的模拟量输出类型,它可以将数字信号转换成0-10V 的电压信号,并将其输出给外部设备。
这种输出方式通常用于控制电机、阀门等需要连续调节的设备。
由于0-10V 电压范围较大,因此这种输出方式具有较高的精度和稳定性。
2. 4-20mA 输出4-20mA 输出也是一种常见的模拟量输出类型,它可以将数字信号转换成4-20mA 的电流信号,并将其输出给外部设备。
这种输出方式通常用于测量温度、压力等需要连续监测的参数。
由于4-20mA 电流范围较小,因此这种输出方式具有较高的抗干扰能力和传输距离。
3. 0-20mA 输出0-20mA 输出和4-20mA 输出类似,不同之处在于它的电流范围从0开始。
这种输出方式通常用于控制电机、阀门等需要连续调节的设备,其优点是可以将故障信号转化为0mA 的电流信号,方便进行故障检测和维护。
4. ±10V 输出±10V 输出是一种双向模拟量输出类型,它可以将数字信号转换成-10V 到+10V 的电压信号,并将其输出给外部设备。
这种输出方式通常用于控制步进电机、伺服电机等需要精确控制的设备。
由于其双向性,可以实现正反转控制。
5. ±20mA 输出±20mA 输出和±10V 输出类似,不同之处在于它的电流范围从-20mA 到+20mA。
这种输出方式通常用于测量温度、压力等需要连续监测的参数,并且具有较高的抗干扰能力和传输距离。
采用4—20mA的电流来传输模拟量工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。
工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米;由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。
上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。
当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC 或者GND),可节省一根线,所以现在基本上将四线制变送器称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA,因此在量程范围内,变送器通常只有24V,4mA供电(因此,在轻负载条件下高效率的DC/DC电源(TPS54331,TPS54160),低功耗的传感器和信号链产品、以及低功耗的处理器(如MSP430)对于两线制的4-20mA收发非常重要)。
这使得两线制传感器的设计成为可能而又富有挑战。
一般需要设计一个VI转换器,输入0-3.3v,输出4mA-20mA,可采用运放LM358,供电+12v。
这个4-20 mA模拟量是标准变送器的输出,以及应该换算多少压力和流量。
以此类推,完全根据你的需要,当然应该对应你不同的发射机。
如果需要很大,可以增加后一个放大器的放大倍数,这样A/D转换时显示的数据就会很大,反之亦然。
例如,4 mA代表1 kg压力,根据变送器的线性度和放大器的放大倍数进行校对和补偿,即可在可容忍的误差范围内显示您的工况数据。
学好PLC不仅需要实践,更需要理论支撑,否则根本无从下手。
模拟量在PLC编程中占有重要地位,而在实际工作中遇到的最常见的问题是模拟量与工程量的换算问题。
在实际工程中,现场人员经常需要采集温度、压力、流量、频率等物理量信号,而程序中采集的是与物理量对应的模拟量信号。
如何将模拟量信号转换成相应的量(物理量)?换句话说,编写模拟程序的目的是什么?编制模拟量的目的是使模拟量有相应的数字量,最终将数字量转换为工程量(物理量),即模拟量转换为工程量。
工程量的问题实际上是用数字量来处理的,模拟量可以说是中间过渡。
那么今天,肖志就来推导模拟量换算的换算公式,供大家参考和使用。
如果你熟悉模拟量转换的过程,你会对模拟量知识有更深的理解,编写模拟量程序并不困难。
例如,具有测温范围的温度传感变送器有三种,对应的范围为:1)温度测量范围为0-200时,变送器输出信号为4-20 mA,对应的数字量范围为6400-32000;2)温度测量范围为0-200V,变送器输出信号为0-10V,对应的数字量范围为0-32000;3)温度测量范围为-200500,变送器输出信号为4-20 mA,对应的数字量范围为6400-32000;要求我们编制的模拟量换算工程量换算公式应满足上述三个条件,三种温度检测设备都能得到正确的工程量输出结果。
三种测温方式的温度变送器模拟量与工程量的对应关系如下图所示:可以用相似三角形原理进行分析,两个相似三角形的对应边成比例,模拟量换算公式的推导过程,根据相似三角形的比例原理,推导出模拟量换算公式:●(OV-OSL)/(OSH-OSL)=(IV-ISL)/(ISH-ISL)。
一路输入两路输出模拟信号隔离分配器信号隔离器非周期信号:指不具有上述性质的确定性信号,可以分成准周期信号和瞬态信号两类。
准周期信号:由多个具有不成比例周期的正弦波之和形成,级成信号的正(余)弦信号的频率比不是有理数。
瞬态信号:时间历程短的信号,如矩形脉冲信号、衰减指数脉冲信号、正弦脉冲等。
随机信号又分成两大类:平稳随机信号和非平稳随机信号。
平稳随机信号:信号的数计特征是时不变的,或者说不随时间原点的选取而变化的信号称为稳随机信号。
如图1.2.4所示。
非平稳随机信号是指不具有上述特点的随信号,如图1.2.5所示。
深圳市斯瑞特科技产品主要特性:>>精度等级:0.1级、0.2级、0.5级。
产品出厂前已检验校正,用户可以直接使用>>辅助电源:5V/12V/15V/24VDC 或者220VAC(范围±10%)>>国际标准一路信号输入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等>>二路输出标准信号:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等,具有高负载能力>>全量程范围内极高的线性度(非线性度<0.2%)>>标准DIN35 导轨式安装(尺寸:106.7x79.0x25.0mm)>>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力产品选型表:DIN12-IRT - U(A)□- P□- O□选型举例:例1:输入信号:0-10V 供电电源:24V 输出两路信号:4-20ma 型号:DIN12-IRT-U2-P1-O1 例2:输入信号:0-10V 供电电源:12V 输出两路信号:0-10V 型号:DIN12-IRT-U2-P2-O5 应用:>>模拟信号数据隔离、采集和变换,信号分配器>>隔离4-20mA或0-20mA信号传输>>工业现场信号隔离及变换>>信号长线无失真传输>>仪器仪表信号收发>>电力监控、医疗设备隔离>>变频器信号隔离采集>>PLC/FA 电机信号隔离控制>>非电量信号变送产品最大绝对额定值:Continuous Isolation Voltage(持续隔离电压):3000VDCJunction Temperature(工作温度):+85℃Storage Temperature (存贮温度):+150℃Lead Temperature (焊接温度):+300℃(10秒)电源电压范围:±10%Vin注意:如果超出上述范围,产品可能会引起永久性损坏。
标准电流信号为什么是4-20MA?(⽹络摘录)⼀来源: 4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电⼯委员会(IEC):过程控制系统(是连接仪表、变送设备、控制设备、计算机采样设备)⽤模拟信号标准。
我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采⽤这⼀国际标准信号制,仪表传输信号采⽤4-20mA.DC,联络信号采⽤1-5V.DC,即采⽤电流传输、电压接收的信号系统, 传输信号时候,要考虑到导线上也有电阻,如果⽤电压传输则会在导线的产⽣⼀定的压降,那接收端的信号就会产⽣⼀定的误差了!⽽电流对噪声并不敏感,所以使⽤电流信号作为变送器的标准传输! 4~20mA的电流环便是⽤4mA表⽰零信号,⽤20mA表⽰信号的满刻度,⽽低于4mA⾼于20mA的信号⽤于各种故障的报警。
4-20mA信号指定时考虑了在多⽅⾯使⽤的要求:1、30V 电压 30mA 电流所引起的⽕花是可以点燃危险⽓体平均下限,为了保险起见,同时参照其它传统设定,所以将许多仪表定为24V供电,同时限定电流⼩于30mA,为了留有余地,信号上限定为 20mA.2、为了区分没有信号,和信号为零,信号的起始值(信号零位值)不能为零(电⽓值).3、两线制仪表在信号值为零时仍需要⼀定的能量供应,在24V供电条件下,4mA电流提供的能量,是当时制定标准时,⼤部分仪表⽣产商能接受的能量供应下限.4、4-20mA电流作⽤在250欧姆电阻上正好符合标准信号的电压标准 1-5V,这是⼤部分AD转换都可接收的电压.上⾯⼏个条件经过整合,形成⼀套信号标准,包括:24V直流供电、250欧姆标准负载、1-5V 或 4-20mA 标准信号.⼆ 4~20mA信号的优势:1、电压信号不稳定:远距离传输模拟信号采⽤电压信号传输时因线路消耗压降,对测量造成⼲扰。
如果输出4--20毫安会⽐较稳定。
在传送的过程中采⽤电流信号,在控制仪表和DCS控制系统中具体控制时采⽤电压信号;2、量程为0--20毫安的信号和故障信号⽆法区分,⼩于4mpa表⽰线路故障或是有零点漂移,⼆线制仪表(减少接线的复杂性,即供电⼜传输信号)的诞⽣促使标准变化,4--20毫安是新的电流信号标准;3、4--20毫安是⼆线制传感器的设计,其中0--4毫安电流是为了供应传感器⾃⾝最⼩的⼯作电流需要。
4-20ma一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA,指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。
传输信号时候,要考虑到导线上也有电阻,如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了!所以使用电流信号作为变送器的标准传输!中文名4-20ma最小电流4mA最大电流20mA特点具有传感器的线性化电路概述一般仪器仪表的信号电流都为4-20mA,指最小电流为4mA,最大电流为20mA 。
传输信号时候,要考虑到导线上也有电阻,如果用电压传输则会在导线的产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了!所以使用电流信号作为变送器的标准传输!那么为什么选择4-20mA而不是0-20mA呢?为了减少接线的复杂性,传感器选择2线要比多线简单的多,2线既要传输信号,又要给传感器供电,所以设计者从中盗窃4mA 电流给传感器放大电路供电,这样4-20mA的标准就确定了。
4~20mA电流环工作原理在工业现场,用一个仪表放大器来完成信号的调理并进行长线传输,会产生以下问题:第一,由于传输的信号是电压信号,传输线会受到噪声的干扰;第二,传输线的分布电阻会产生电压降;第三,在现场如何提供仪表放大器的工作电压也是个问题。
为了解决上述问题和避开相关噪声的影响,我们用电流来传输信号,因为电流对噪声并不敏感。
4~20mA的电流环便是用4mA表示零信号,用20mA表示信号的满刻度,而低于4mA高于20mA的信号用于各种故障的报警。
4~20mA电流环有两种类型:二线制和三线制。
当监控系统需要通过长线驱动现场的驱动器件如阀门等时,一般采用三线制变送器,这里XTR位于监控的系统端,由系统直接向XTR供电,供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。
二线系统是XTR和传感器位于现场端,由于现场供电问题的存在,一般是接收端利用4~20mA的电流环向远端的XTR供电,通过4~20mA来反映信号的大小。
4~20mA产品的典型应用是传感和测量应用。
两线无源I / V转换隔离变送器两线制无源型4-20mA转电压信号隔离转换器:ISO 4-20mA-O系列产品特点典型应用●独有高效信号回路窃电技术,无须外接工作电源●两线制4-20mA标准模拟量输入,隔离放大转换成: 0-2.5V/0-3.3V/0-5V/1-5V等模拟电压信号●极低的输入阻抗,满足输入20mA信号时电压降≤9V ●精度等级:0.1、0.2、0.5级●全量程内极高线性度,非线性度误差 <0.2%●信号输入与输出之间:3000VDC 两隔离●工业级温度范围: -25 ~ +70 ℃●小体积标准SIP 12Pin符合UL94V-0阻燃封装●传感器4-20mA信号的采集、隔离、转换●工业现场信号隔离及长线传输●模拟信号地线干扰抑制及数据采集隔离●仪器仪表与传感器信号收发● PLC、DCS现场模拟信号隔离采集●变频器信号远程抗干扰无失真传输●电力监控、医疗设备隔离安全栅●4-20mA信号一进一出、二进二出、三进三出隔离变送功能的实现概述SunYuan ISO 4-20mA-O是一种两线制无源型4-20mA转电压信号隔离转换器IC,它可以将输入有源4-20mA 的电流信号隔离转换成电压信号输出。
该IC采用两线制输入回路供电方式,独有高效信号回路窃电技术,无须外接工作电源。
大大简化了用户的设计,降低用户布线成本。
该模块内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、电源逆变电路、减法电路,缓冲处理输出电路等。
很小的输入等效电阻,使该IC能够从传感器信号输出回路中采集电流信号,并能达到输入20mA信号时电压降≤9V。
以满足用户无需外接辅助电源而实现信号远距离、无失真传输变换的需要。
ISO 4-20mA-O常被用于4-20mA电流转电压信号的隔离,省去了外接电源使接线更为简捷,且功耗低、自身热量低(基本无温升)、可靠性高。
产品最大特点是不需要外接辅助电源,内部包含减法电路及放大器缓冲输出电路,这些电路带来了简捷可靠优点的同时也带来了使用上局限性。
4-20ma反馈原理
4-20mA反馈原理是指在工业自动化控制系统中,使用4-
20mA电流信号来传递被测量参数或控制参数的信息。
具体来说,4-20mA反馈原理是基于欧姆定律和电流信号传输
的原理。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻。
在4-20mA
反馈原理中,通常会使用一个电流环来传输信号。
在这个电流环中,被测量参数或控制参数会被转换为一个对应的电压信号。
电流环的输入电阻通常是一个恒定的电阻值,通常为250欧姆。
通过欧姆定律,根据输入电阻的电压和电阻值,可以计算出电流。
这个电流信号的范围通常被限制在4-20mA。
4mA通常代表着被测量参数或控制参数的最低值,而20mA
则代表着最高值。
这样的范围选择是为了提高信号传输的稳定性和抗干扰能力。
同时,4-20mA的电流信号也具有较好的传
输距离和抗干扰能力,适用于长距离传输和工业环境中的电磁干扰。
接收端可以根据电流信号的大小来判断被测量参数或控制参数的数值。
通常会使用一个模拟转换器将电流信号转换为数字信号,然后再经过处理和显示。
总的来说,4-20mA反馈原理通过电流信号的变化来传递被测
量参数或控制参数的信息,具有稳定性、抗干扰能力强等优点,因此被广泛应用于工业自动化控制系统中。
模拟信号4-20mA转RS-485/232,数据采集A/D转换模块产品特点:● 模拟信号采集,隔离转换RS-485/232输出● 采用12位AD转换器,测量精度优于0.1%● 通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度● 信号输入/ 输出之间隔离耐压3000VDC●宽电源供电范围:8 ~ 32VDC● 可靠性高,编程方便,易于应用● 标准DIN35导轨安装,方便集中布线● 用户可编程设置模块地址、波特率等● 支持Modbus RTU 通讯协议● 低成本、小体积模块化设计典型应用:● 信号测量、监测和控制● RS-485远程I/O,数据采集● 智能楼宇控制、安防工程等应用系统● RS-232/485总线工业自动化控制系统● 工业现场信号隔离及长线传输● 设备运行监测● 传感器信号的测量图1 模块外观图● 工业现场数据的获取与记录● 医疗、工控产品开发● 4-20mA或0-5V信号采集产品概述:产品实现传感器和主机之间的信号采集,用来检测模拟信号。
IBF系列产品可应用在RS-232/485总线工业自动化控制系统,4-20mA / 0-5V信号测量、监测和控制,0-75mV,0-100mV等小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。
产品包括电源隔离,信号隔离、线性化,A/D转换和RS-485串行通信。
每个串口最多可接255只模块,通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU通讯协议,其指令集兼容于ADAM模块,波特率可由代码设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上,便于计算机编程。
IBF系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统,所有的用户设定的校准值,地址,波特率,数据格式,校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
产品按工业标准设计、制造,信号输入/ 输出之间隔离,可承受3000VDC隔离电压,抗干扰能力强,可靠性高。
工作温度范围- 45℃~+85℃。
4-20mA信号编码器:编码器系列BEN编码器4-20mA信号,具有非常优秀的抗冲击性和抗震性,防护等级高达IP67。
特点:编码器系列BEN编码器4-20mA信号具有非常优秀的抗冲击性和抗震性,防护等级高达IP67。
机械上安装有多种法兰可以满足客户不同需求。
电气输出接口有4~20mA和RS485自由协议供选择软件设定地址,对应值,0-360度对应4-20mA无死区多用途、多功能直接对应单圈角度、长度,转动平移速度测量。
方向设定;外部置位功能;线设定预设位置,安装方便。
无需找零,内部有BESM58绝对值码盘,全数字化计值,信号无温度、机械影响,信号干扰零点飘移极小,方便配合各种PLC控制器上位机使用。
模拟量转RS485采集模块:功能概述:模拟量转485采集模块是一款将远程现场的模拟量信号采集至计算机的设备,其利用RS-485总线作为数据通信线路,能够同时将八路模拟量输入至模块,4-20mA信号转为485通信,或者0-10V 信号转为485通讯的智能模块,采用12位和16位的高精度A/D转换器电路组成,并通过RS-485总线传输至计算机。
由于采用RS-485接口作为通信接口,其能够多个模块组合传输更多路数模拟量信号,并且能够在485线路上分散配置,采用地址码进行区分,通信速率9600bps,其他波特率可定制,采用ModbusRTU通信协议。
模拟量输入,模拟量采集模块,模拟量转485,模拟量转串口,4-20毫安信号采集模块,0-5V转485采集模块。
电流信号转485采集,0-10V 转485模块,电压信号转485采集,电流信号远程传输,电流信号转网络输出,温度转4-20毫安模块,压力转4-20毫安模块,模拟量远程通信,模拟量转以太网,以太网型模拟量采集模块。
关于两线制4/20mA变送器工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
采用电流信号的原因是不容易受干扰。
并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。
上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。
下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。
常取2mA作为断线报警值。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。
当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到,4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。
变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。
显示仪表只需要串在电路中即可。
这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。
这使得两线制传感器的设计成为可能。
在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。
两者之间距离可能数十至数百米。
按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在应用中两线制传感器必然是首选。
2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。
如果变送器自身耗电大于4mA,那么将不可能输出下限4mA值。
因此一般要求两线制变送器自身耗电(包括传感器在内的全部电路)不大于3.5mA。
这是两线制变送器的设计根本原则之一。
4到20ma模拟量转换公式 因为A/D(模/数)、D/A(数/模)转换之间的对应关系,S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号,两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。
例如,使用一个0 - 20mA的模拟量信号输入,在S7-200 CPU内部,0 - 20mA对应于数值范围0 - 32000;对于4 - 20mA的信号,对应的内部数值为6400 - 32000。
如果有两个传感器,量程都是0 - 16MPa,但是一个是0 - 20mA输出,另一个是4 - 20mA输出。它们在相同的压力下,变送的模拟量电流大小不同,在S7-200内部的数值表示也不同。显然两者之间存在比例换算关系。模拟量输出的情况也大致相同。
上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系,但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000之类的数值;对于编程和操作人员来说,得到具体的物理量数值(如压力值、流量值),或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便,这是换算的最终目标。
在STEP 7-Micro/WIN Programming Tips(Micro/WIN编程技巧 中)的Tip38就是关于如何实现上述转换的例程。 为便于用户使用,现已将其导出成为“自定义指令库”,用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。
模拟量比例换算指令库和例子 注意:此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的,所以不提供任何担保,错误纠正和热线支持,用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。
在这个指令库中,子程序Scale_I_to_R可用来进行模拟量输入到S7-200内部数据的转换;子程序Scale_R_I可用于内部数据到模拟量输出的转换。
4-20ma模拟量计算公式4-20mA模拟量计算公式是工业自动化控制领域中经常使用的一种计算公式。
在工业自动化控制系统中,4-20mA模拟量信号是一种常见的传感器输出信号,用于测量和控制各种过程变量,如温度、压力、流量等。
在4-20mA模拟量计算公式中,4mA通常代表着被测量的物理量的最小值,而20mA代表着最大值。
根据这个公式,我们可以根据已知的4-20mA模拟量信号值来计算出相应的物理量数值。
我们需要明确4-20mA模拟量信号与物理量之间的线性关系。
如果4-20mA模拟量信号与物理量之间存在线性关系,那么我们可以使用简单的线性插值方法来计算物理量的数值。
假设我们已知4-20mA模拟量信号的最小值为4mA,最大值为20mA,对应的物理量的最小值为Amin,最大值为Amax。
现在我们需要计算出一个给定的4-20mA模拟量信号值对应的物理量数值A。
我们可以使用线性插值方法来计算出一个给定的4-20mA模拟量信号值与最小值和最大值之间的比例关系。
假设给定的4-20mA模拟量信号值为I,那么其与最小值和最大值之间的比例关系可以表示为:比例关系 = (I - 4mA) / (20mA - 4mA)接下来,我们可以使用这个比例关系来计算出物理量数值A与最小值和最大值之间的对应关系。
这个对应关系可以表示为:A = Amin + 比例关系 * (Amax - Amin)通过这个公式,我们可以根据给定的4-20mA模拟量信号值来计算出相应的物理量数值A。
需要注意的是,这个公式只适用于线性关系的情况。
如果4-20mA模拟量信号与物理量之间不是线性关系,那么我们需要使用其他的计算方法来得到物理量的数值。
除了线性插值方法,还有一些其他的计算方法可以用于4-20mA模拟量信号的转换。
例如,我们可以使用查找表的方法,将一系列已知的4-20mA模拟量信号值和相应的物理量数值进行对应。
然后,根据给定的4-20mA模拟量信号值在查找表中找到对应的物理量数值。
4-20ma 工业参数4-20mA是一种常用于工业领域的电流信号传输方式,它被广泛应用于各种工业参数的测量和控制中。
本文将介绍4-20mA工业参数的基本原理、优势和应用。
让我们了解一下4-20mA的基本原理。
4-20mA是一种模拟信号传输方式,其中4mA表示0%,20mA表示100%的量程。
通常情况下,4mA 对应于被测参数的最小值,而20mA对应于被测参数的最大值。
通过改变电流的大小,可以准确地传输被测参数的数值。
相比于其他信号传输方式,4-20mA具有许多优势。
首先,它具有较高的抗干扰能力。
由于电流信号的传输特性,4-20mA信号对电磁干扰和电压波动的影响较小,能够在复杂的工业环境中稳定传输。
其次,4-20mA信号可以传输较长距离,一般可达数千米,这使得它非常适合在大型工厂和远程监测系统中应用。
此外,4-20mA信号对于接收器的输入阻抗要求较低,使得它与各种控制设备兼容性强。
那么,4-20mA信号在工业参数测量和控制中有哪些应用呢?首先,它被广泛应用于温度测量。
通过将温度传感器与4-20mA变送器连接,可以将温度值传输到远程的监控系统,实现对温度的实时监测和控制。
此外,4-20mA信号还被用于压力、液位、流量等参数的测量和控制。
通过选择合适的传感器和变送器,可以将这些参数的数值准确地传输到监控系统,实现对生产过程的精确控制。
除此之外,4-20mA信号还被应用于电流、电压和频率等参数的测量和传输。
在使用4-20mA信号传输工业参数时,需要注意一些问题。
首先,由于4-20mA是电流信号,因此在传输过程中需要考虑电源供电和接地的稳定性。
任何电源或接地问题都可能导致信号传输的不稳定,影响测量和控制的准确性。
其次,为了确保信号的准确性,4-20mA电路中的电阻、电容和电感等元件需要选择合适的参数。
此外,在连接传感器和变送器时,也需要注意信号线的选择和布线方式,以减少干扰和信号损失。
总结起来,4-20mA工业参数是一种可靠、稳定且广泛应用于工业领域的信号传输方式。
4-20mA转RS-485/232,数据采集,模拟信号A/D转换模块供应信息0-20mA,0-10V,0-2.5V,0-±20mA产品选型:IBF - U(A)□–□输入电压或电流信号值通讯接口U1:0-5V A1:0-1mA 485:输出为RS-485接口U2:0-10V A2:0-10mA 232:输出为RS-232接口U3:0-75mV A3:0-20mAU4:0-2.5V A4:4-20mAU5:0-±5V A5:0-±1mAU6:0-±10V A6:0-±10mAU7:0-±100mV A7:0-±20mAU8:用户自定义A8:用户自定义选型举例1:型号:IBF A4-485 表示4-20mA信号输入,输出为RS-485接口选型举例2:型号:IBF U1-232 表示0-5V信号输入,输出为RS-232接口通用参数:(typical @ +25℃,Vs为24VDC)输入类型:电流输入 / 电压输入精度:0.1%温度漂移:±30 ppm/℃ (±50 ppm/℃, 最大)输入电阻:50Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输入)100Ω (0-10mA/0-±10mA电流输入)1KΩ (0-1mA/0-±1mA电流输入)大于1MΩ(电压输入)带宽:-3 dB 10 Hz转换速率:10 Sps共模抑制(CMR):120 dB(1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz)常模抑制(NMR):60 dB (1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz)输入端保护:过压保护,过流保护通讯:协议RS-485 或 RS-232 标准字符协议和 MODBUS RTU通讯协议波特率(2400、4800、9600、19200、38400bps)可软件选择地址(0~255)可软件选择通讯响应时间:100 ms 最大工作电源:+8 ~ 32VDC宽供电范围,内部有防反接和过压保护电路功率消耗:小于1W工作温度:- 45 ~ +80℃工作湿度:10 ~ 90% (无凝露)存储温度:- 45 ~ +80℃存储湿度:10 ~ 95% (无凝露)隔离耐压:输入 / 输出之间:3KVDC,1分钟,漏电流 1mA其中输出和电源共地。
耐冲击电压: 3KVAC, 1.2/50us(峰值)外形尺寸:106.7 mm x 79 mm x 25mm产品特点:模拟信号采集,隔离转换 RS-485/232输出采用12位AD转换器,测量精度优于0.1%通过RS-485/232接口可以程控校准模块精度信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC宽电源供电范围:8 ~ 32VDC可靠性高,编程方便,易于应用标准DIN35导轨安装,方便集中布线用户可编程设置模块地址、波特率等支持Modbus RTU 通讯协议低成本、小体积模块化设计典型应用:信号测量、监测和控制RS-485远程I/O,数据采集智能楼宇控制、安防工程等应用系统RS-232/485总线工业自动化控制系统工业现场信号隔离及长线传输设备运行监测传感器信号的测量●工业现场数据的获取与记录医疗、工控产品开发4-20mA或0-5V信号采集产品概述:产品实现传感器和主机之间的信号采集,用来检测模拟信号。
IBF系列产品可应用在 RS-232/485总线工业自动化控制系统,4-20mA / 0-5V信号测量、监测和控制,0-75mV,0-100mV等小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等等。
产品包括电源隔离,信号隔离、线性化,A/D转换和RS-485串行通信。
每个串口最多可接255只模块,通讯方式采用ASCII码通讯协议或MODBUS RTU 通讯协议,其指令集兼容于ADAM模块,波特率可由代码设置,能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上,便于计算机编程。
IBF系列产品是基于单片机的智能监测和控制系统,所有的用户设定的校准值,地址,波特率,数据格式,校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
产品按工业标准设计、制造,信号输入 / 输出之间隔离,可承受3000VDC隔离电压,抗干扰能力强,可靠性高。
工作温度范围- 45℃~+85℃。
功能简介:信号隔离采集模块,可以用来测量一路电压或电流信号,1、模拟信号输入12位采集精度,产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。
在使用时,用户也可以很方便的自行编程校准。
具体电流或电压输入量程请看产品选型。
2、通讯协议通讯接口: 1路标准的RS-485通讯接口或1路标准的RS-232通讯接口,订货选型时注明。
通讯协议:支持两种协议,命令集定义的字符协议和MODBUS RTU通讯协议。
可通过编程设定使用那种通讯协议,能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。
数据格式:10位。
1位起始位,8位数据位,1位停止位。
通讯地址(0~255)和波特率(2400、4800、9600、19200、38400bps)均可设定;通讯网络最长距离可达1200米,通过双绞屏蔽电缆连接。
通讯接口高抗干扰设计,±15KV ESD保护,通信响应时间小于100mS。
3、抗干扰可根据需要设置校验和。
模块内部有瞬态抑制二极管,可以有效抑制各种浪涌脉冲,保护模块,内部的数字滤波,也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。
引脚定义:当启用校验和(checksum)时,就需要[Checksum]。
它占2-字符。
命令和应答都必须附加校验和特性。
校验和用来检查所有输入命令,来帮助你发现主机到模块命令错误和模块到主机响应的错误。
校验和字符放置在命令或响应字符之后,回车符之前。
计算方法:两个字符,十六进制数,为之前所发所有字符的ASCII码数值之和,然后与十六进制数0xFF相与所得。
应用举例:禁止校验和(checksum)用户命令$002(cr)模块应答!00020600 (cr)启用校验和(checksum)用户命令$002B6 (cr)模块应答!00020600 A9 (cr)‘$’ = 0x24‘0’ = 0x30‘2’ = 0x32B6=(0x24+0x30+0x30+0x32) AND 0xFF‘!’ = 0x21‘0’ = 0x30‘2’ = 0x32‘6’ = 0x36A9=(0x21+0x30+0x30+0x30+0x32+0x30+0x36+0x30+0x30) AND 0xFF命令的应答:应答信息取决于各种各样的命令。
应答也由几个字符组成,包括首代码,变量和结束标识符。
应答信号的首代码有两种,‘!’或‘>’表示有效的命令而‘?’则代表无效。
通过检查应答信息,可以监测命令是否有效注意:1、在一些情况下,许多命令用相同的命令格式。
要确保你用的地址在一个命令中是正确的,假如你用错误的地址,而这个地址代表着另一个模块,那么命令会在另一个模块生效,因此产生错误。
2、必须用大写字母输入命令。
1、读测量数据命令说明:以当前配置的数据格式,从模块中读回模拟输入端的测量数据。
命令格式:#AA(cr)参数说明:#分界符。
十六进制为23HAA模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
出厂地址为01,转换成十六进制为每个字符的ASCII码。
如地址01换成十六进制为30H和31H。
(cr)结束符,上位机回车键,十六进制为0DH。
应答格式:>(data)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明:> 分界符。
十六进制为3EH(data)代表读回的数据。
数据格式可以是工程单位,FSR 的百分比,16进制补码。
详细说明见命令集第2条。
十六进制为每个字符的ASCII码。
(cr)结束符,上位机回车键,十六进制为0DH。
其他说明:假如格式错误或通讯错误或地址不存在,模块不响应。
如果你使用的串口通讯软件输入不了回车键字符,请切换到十六进制格式进行通讯。
应用举例:用户命令(字符格式)#01(cr)(十六进制格式)2330310D模块应答(字符格式)>+16.000 (cr)(十六进制格式)3E2B31362E3030300D说明:在地址01H模块上输入是(数据格式是工程单位):+16.000mA2、配置模块命令说明:对一个模块设置地址,输入范围,波特率,数据格式,校验和状态。
配置信息储存在非易失性存储器EEPROM里。
命令格式:%AANNTTCCFF(cr)参数说明:%分界符。
AA模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
NN代表新的模块16进制地址,数值NN的范围从00到FF。
TT用16进制代表类型编码。
产品必须设置为00。
CC用16进制代表波特率编码。
表2 波特率代码FF用16进制的8位代表数据格式,校验和。
注意从bits2 到bits5不用必须设置为零。
表3 数据格式,校验和代码Bit7:保留位,必须设置为零Bit6:校验和状态,为0:禁止;为1:允许Bit5-bit2:不用,必须设置为零。
Bit1-bit0:数据格式位。
00:工程单位(Engineering Units)01:满刻度的百分比(% of FSR)10:16进制的补码(Twos complement)(cr) 结束符,上位机回车键,十六进制为0DH。
应答格式:!AA(cr)命令有效。
?AA(cr)命令无效或非法操作,或在改变波特率或校验和前,没有安装配置跳线。
参数说明:! 分界符,表示命令有效。
?分界符,表示命令无效。
AA 代表输入模块地址(cr) 结束符,上位机回车键,十六进制为0DH。
其他说明:假如你第一次配置模块,AA=00、 NN等于新的地址。
假如重新配置模块改变地址、输入范围、数据格式,AA等于当前已配置的地址,NN等于当前的或新的地址。
假如要重新配置模块改变波特率或校验和状态,则必须安装配置跳线,使模块进入缺省状态,此时模块地址为00H,即 AA=00H,NN等于当前的或新的地址。
假如格式错误或通讯错误或地址不存在,模块不响应。
应用举例:用户命令%0011000600(cr)模块应答!11(cr)说明:%分界符。
00表示你想配置的模块原始地址为00H。
11表示新的模块16进制地址为11H。
00 类型代码,产品必须设置为00。
06 表示波特率9600 baud。
00表示数据格式为工程单位,禁止校验和。
3、读配置状态命令说明:对指定一个模块读配置。
命令格式:$AA2(cr)参数说明:$分界符。
AA模块地址,取值范围 00~FF(十六进制)。
2 表示读配置状态命令(cr)结束符,上位机回车键,十六进制为0DH。
应答格式:!AATTCCFF(cr) 命令有效。