电压信号系统:水箱液位精准测量
用可变电压作仪表信号是成熟方案。下例演示基于电压的变送器/指示器系统如何精准监测水箱液位。

变送器内置精密稳压源。箱内浮子随液位移动调节电位器分压。分得电压经双芯电缆传至指示器——经标定的电压表,将电压换算为物理高度(英寸、英尺、米)。
随水箱注排,浮子运动改变电位器滑动触点位置,到达指示器的源电压比例随之变化,实时反映液位。
此变送器/指示器布局虽简洁可靠,但有关键短板:电缆电阻。即使理想电压表也汲取微电流,工业用坚固模拟表更甚。此电流流经电缆固有电阻产生压降,降低指示器端信号电压,引入测量误差。

电阻符号演示实系统此效应。缓解误差可用粗线(增成本)或指示器端用高阻(零位平衡)电压表(增复杂度)。
尽管有此缺点,电压信号因设计简洁仍流行。常见标准 0–10 V:0 V=0%,10 V=100%,5 V=50%。多厂商供应输入输出此范围仪表。1–5 V 范围亦常见,采用“活零”概念标识电路故障。
回顾:
- 直流电压可作模拟信号在不同位置间传递信息。
- 电压信号主要缺陷:电缆电阻与指示器汲取电流导致压降,在源与指示器间产生测量误差。
工业技术