一、什么是4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制?
4~20mA.DC(1~5V.DC)信号制是国际电工(IEC):过程控制系统用模拟信号标准。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。
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:,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。
冷端补偿
热电偶的输出热电势取决于热端和冷端之间的温度差,而在 实际测量中,热电偶冷端的温度经常发生变化,如果不对这种变化 进行补偿,即使热端的温度恒定不变,冷端的温度变化也会引起热 电势的变化,使热电势不能真实反映热端的温度,从而引起测量误 差。
冷端补偿原理如下:测量某热电偶热端温度为T1时(冷端温度 为T2)的热电势V1,同时用温度传感器(如Pt100)测量冷端温度值T2, 计算得温度T2时该热电偶的热电势V2(冷端温度为0℃),则 V1+V2 是该热电偶为冷端温度为0℃时,热端温度T1时的电势值。
温度变送器常见故障的检查及处理方法温度变送器是把热电偶的测温毫伏信号,热电阻的测温电阻信号,转换成4-20mA电流信号,或1-5V的电压信号,供给显示仪表或温度控制系统使用。
温度变送器主要由输入回路和放大输出回路二部分组成,不同测温元件的放大输出回路都是相同的,不同的测温元件有不同的输入回路。温度变送器有导轨安装和接线盒安装两种,接线盒安装就是把温度变送器安装在测温元件的接线盒内。
温度变送器的输出信号为4-20mA,其故障现象有无电流输出,零点有偏差,输出电流偏高、偏低,输出电流波动等现象。一体化温度变送器可用绍兴中仪的SBW系列,其可靠性和稳定性很高,因此,在检查故障时,应该以检查外部为主,如以下三类:
①元电流输出,应检查供电电源是否正常,接线有没有断路;经检查都正常时,可通过更换变送器来确定故障。
②输出电流有偏差,应先检查测量元件,如热电偶、热电阻是否有误差,可用标准表测量、检查和判断。还应检查接线端子接触是否良好,是否受潮。
③输出电流波动,大多是由于线路接触不良及有干扰,这都可以通过检查线路接触情况,以及测量线路上干扰电压来确定故障原因。
Pt100通常分为两线制,三线制和四线制三种。
一般短距离选用二线制接法,中距离选用三线制接法,要求精度高、近距离选用四线制接法。三线制比两线制的好处是可以补偿线路电阻的偏差,和抗干扰不是一个概念。三种各自的优缺点有许多说法,不一而足二线制不能消除导线电阻的影响。四线制可以消除导线电阻的影响。四线制的PT100有两根线是用于测量的,另两根是用于补偿的,四线制的PT100有两根线(热电阻两端各一根)是提供电流的,另两根是采集电压的。具体用哪种电路应该根据系统要求决定,如果精度要求一般,采用三线是经济、稳定、实用的选择。