4-20mA輸出的變送器為什么有高的抗干擾能力?
凡是4-20mA輸出的變送器都有很大的輸出阻抗,也就是說,它的內(nèi)阻很大,輸出的電流相當(dāng)是個恒流源。通常內(nèi)阻在幾百兆歐姆以上。而與變送器聯(lián)接的DCS或PLC的輸入卡,它的輸入阻抗通常是250歐姆。
現(xiàn)以E+H公司TMT181或上海模數(shù)儀表AD181二線制溫度變送器舉例說明,圖一是它們與DCS或PLC的輸入卡件的聯(lián)接圖,DCS的輸入電阻是250歐姆。當(dāng)有一個1000V的干擾信號Ue進(jìn)入4-20mA回路時,讓我們計(jì)算一下,在DCS輸入端的250歐姆的電阻上有多大的干擾電壓Uin。TMT181和AD181的輸出阻抗大於100兆歐,圖二是圖一輸出回路的等效電路.。
圖一 二線制變送器與DCS的聯(lián)接圖
圖二 圖一的等效電路
圖二等效電路是一個4-20mA的電流環(huán),二個圓圈的圖案代表變送器輸出的4-20mA電流源,Rs代表變送器的輸出阻抗,Rin是DCS的采樣電阻,也就是變送器的負(fù)載。其中Ue是干擾電壓。根據(jù)計(jì)算當(dāng)1000V干擾電壓進(jìn)入環(huán)路時,它在DCS輸入的干擾電壓可按下式計(jì)算:
Rin 0.250
Uin= Ue ×------------------------------- = 1000 ×-------------------------- V
Rs + Rin 100000 + 0.025
≈ 0.0025V
從上述計(jì)算結(jié)果可以看出,該干擾信號是非常微小的,對輸入量程為1-5V的信號來講是可以忽略不計(jì)的。
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