电压信号系统
对仪表信号使用可变电压似乎是一个相当明显的探索选择。让我们看看如何使用电压信号仪器来测量和传递有关水箱液位的信息:
该图中的“发射器”包含其自身的精密稳压电源,电位计设置通过水箱内浮子跟随水位的运动而改变。 “指示器”只不过是一个电压表,其刻度经过校准,可以读取某个单位高度的水(英寸、英尺、米),而不是伏特。
随着水箱水位的变化,浮子会移动。当浮子移动时,电位计雨刷器也将相应移动,将不同比例的电池电压分开,穿过两芯电缆并到达液位指示器。因此,指示器接收到的电压将代表储罐中的水位。
这种基本的发射器/指示器系统可靠且易于理解,但它有其局限性。也许最大的事实是系统精度会受到过度电缆电阻的影响。请记住,真正的电压表吸收少量电流,即使电压表完全不吸收任何电流是理想的。在这种情况下,特别是对于可能用于工业质量系统的那种笨重、坚固的模拟仪表运动,将有少量电流通过 2 芯电缆线。电缆沿其长度具有少量电阻,因此会降低少量电压,从而使指示器引线上的电压低于变送器引线上的电压。这种电压损失,无论多么小,都会造成测量误差:
电阻符号已添加到电缆的电线上,以显示实际系统中发生的情况。请记住,这些电阻可以使用粗线(需要额外费用)最小化和/或通过使用高电阻(零平衡?)电压表作为指示器来减轻它们的影响(额外的复杂性)。
尽管有这种固有的缺点,但电压信号由于其极端的设计简单性仍然在许多应用中使用。一种常见的信号标准是 0-10 伏特,这意味着 0 伏特的信号代表测量值的 0%,10 伏特代表测量值的 100%,5 伏特代表测量值的 50%,依此类推。设计用于输出和/或接受此标准信号范围的仪器可从主要制造商处购买。更常见的电压范围是 1-5 伏,它利用“带电零”概念进行电路故障指示。
评论:
- 直流电压可用作模拟信号,将信息从一个位置传递到另一个位置。
- 电压信号的一个主要缺点是,由于线路电阻和指示器电流消耗,指示器(电压表)上的电压可能低于信号源上的电压。这种沿导体长度的电压降构成了从发射器到指示器的测量误差。
工业技术