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無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA模擬串口模塊應(yīng)用實(shí)例 |
| 作者：zkfz 欄目：工控天地 |
無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA模擬串口模塊 DH4～20mA模擬串口模塊及其應(yīng)用 ---（-一） 無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA模擬串口模塊應(yīng)用實(shí)例 輸出4～20mAdc二線制遠(yuǎn)程遙測(cè)變送器電路 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體所方舟公司 李德輝 摘要：二線制4～20mA模擬串口環(huán)路作為電流遙測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以其眾多優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，本文介紹的DH4～20型DH4～20mA模擬串口模塊與無(wú)源交流隔離傳感器的組合，不但解決了交流電流電壓信號(hào)的二線制4～20mA環(huán)路遙測(cè)問(wèn)題，而且成本低，性價(jià)比高。本文簡(jiǎn)要介紹了這種模塊的應(yīng)用與測(cè)試，供讀者選用參考。 關(guān)鍵詞： DH4～20m恒流環(huán)路 DH4～20mA模擬串口模塊 DH4～20mA模擬串口模塊典型應(yīng)用電路 DH4～20mA模擬串口模塊測(cè)試電路 輸出4-20mAdc二線制遠(yuǎn)程遙測(cè)變送器電路 無(wú)源交流隔離傳感器選型表 概述 標(biāo)準(zhǔn)化的模擬信號(hào)電流值為4～20mA的環(huán)路在發(fā)送數(shù)據(jù)以及控制那些易于以這一標(biāo)準(zhǔn)接受指令的某些執(zhí)行器的過(guò)程中有廣泛的應(yīng)用。在國(guó)際上已做為模擬信號(hào)中的電流遙測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在利用兩根導(dǎo)線的電流遙測(cè)電路中，工作電源與示讀裝置，包括傳感器和發(fā)送導(dǎo)線的任何其他電阻都是相串聯(lián)在環(huán)路內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)： 1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線； 2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾； 3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對(duì)于4～20mA環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)； 4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長(zhǎng)度的不等造成精度的差異； 5、將4mA用于零電平，使判斷開(kāi)路或傳感器損壞十分方便（0mA狀態(tài)）。 DH4～20mA模擬串口模塊是為實(shí)現(xiàn)無(wú)源交流隔離傳感器（互感原理）的二線制電流遙測(cè)技術(shù)手段而定型生產(chǎn)的單片模塊產(chǎn)品，無(wú)源交流隔離傳感器輸入的電流信號(hào)經(jīng)整流濾波和I/V轉(zhuǎn)換后輸出一個(gè)隨I1線性變化的直流電壓信號(hào)U2，U2作為浮地壓控信號(hào)控制該模塊輸出4～20mA的電流環(huán)路（如圖1所示）。該模塊實(shí)現(xiàn)了無(wú)源交流隔離傳感器信號(hào)變換為兩根連接線路發(fā)送的呈比例的環(huán)路電流，接受器通過(guò)測(cè)量已知電阻RL兩端的壓降對(duì)環(huán)路電流進(jìn)行檢測(cè)（如圖2所示）。 http://bbs.21ic.com/upfiles/img/200688215958271.jpg貼子相關(guān)圖片: 貼子相關(guān)圖片: http://bbs.21ic.com/upfiles/img/200688215636923.jpg 1． 主要技術(shù)指標(biāo) ⑴ 額定環(huán)路電流： DC4～20mA（靜態(tài)、滿程可調(diào)節(jié)） ⑵ 額定控制端電壓： DC0～5V±10%（靜態(tài)、滿程可調(diào)節(jié)） ⑶ 額定工作電壓： +24V±10% ⑷ 電源功耗： 靜態(tài)4mA，動(dòng)態(tài)時(shí)相等與環(huán)路電流 ⑸ 非線性失真： 0.1%FS ⑹ 輸出電流溫漂： ≤100PPM/℃ ⑺ 靜態(tài)零電平： （4mA）調(diào)節(jié)范圍：4mA±25%（3mA～5mA） ⑻ 極限工作電壓： ≤35V ⑼ 輸出電流保護(hù)： 內(nèi)部限制（TVS能力：24A，20us） ⑽ 接入保護(hù)： 電源反接保護(hù) （外接1N4007二極管） ⑾ 工作溫度： -40℃～80℃ ⑿ 貯存溫度： -50℃～100℃ 2． 最大負(fù)載電阻與工作電壓之間的關(guān)系 為使電路正常工作，最大負(fù)載電阻RLmax即二根導(dǎo)線銅阻加RL（通常為了取得1～5V取樣電壓，選擇250Ω/0.5W電阻）不能超過(guò)下式： RLmax≤（VCC-10V）/20mA 貼子相關(guān)圖片: http://bbs.21ic.com/upfiles/img/20068822217809.jpg 3. 典型應(yīng)用電路 ① I/V轉(zhuǎn)換電阻R*計(jì)算：已知U2=0.9I2R*=0.9（I2/N2）R* R*=U2/0.9I2 例：已知CT的I2=0.1A R*=（6-7V）/0.9I2=66-77Ω 電阻消耗約0.6～0.7W，選功耗大于4倍，為2～3W功率的電阻。 ② 電路調(diào)試：當(dāng)I1為零時(shí)，調(diào)RP2使IOUT等于4.000mA，當(dāng)I1為滿值時(shí)，調(diào)RP1使IOUT為20.000mA。 貼子相關(guān)圖片: http://bbs.21ic.com/upfiles/img/200688221027257.jpg 4． DH4-20測(cè)試電路 ① 靜態(tài)零電平4mA 調(diào)節(jié)范圍 測(cè)試條件：VCC=24V UIN=0V（靜態(tài)） 步驟：改變RP1使UIN=0V，改變RP2觀察IOUT的最大值和最小值。 IOUT 實(shí)測(cè)值（mA） RP2↓ 最小值3mA±0.3mA 2.790 RP2↑ 最大值5mA±0.3mA 4.838 ② UIN-IOUT線性測(cè)試 測(cè)試條件：VCC=24V RL=700Ω 步驟：1.將RP1調(diào)至UIN=0V 2將RP2調(diào)至IOUT=4.000mA 3.改變RP1從0～5V的UIN電位 UIN （V） IOUT （mA） 實(shí)測(cè)值（mA） 0 4.000 4.002 1.250 8.000 7.997 2.500 12.000 11.998 3.750 16.000 16.003 5.000 20.000 &n |
| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： zkfz 于 2006/9/20 3:17:00 發(fā)布：
無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA模擬串口模塊應(yīng)用實(shí)例 無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA模擬串口模塊應(yīng)用實(shí)例
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： zkfz 于 2006/9/20 3:20:00 發(fā)布：
無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA 無(wú)源交流隔離傳感器與DH4～20mA
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