当前信号系统
当前来源
可以通过使用电子放大器来设计输出恒定电流而不是恒定电压的电路。这个组件集合统称为当前源 ,其符号如下所示:
电流源根据需要在其引线上产生尽可能多或尽可能少的电压,以通过它产生恒定量的电流。这与电压源(理想的电池)正好相反,它会根据外部电路的要求输出尽可能多或尽可能少的电流,以保持其输出电压恒定。
电流源可以构建为可变设备,就像电压源一样,它们可以设计为产生非常精确的电流量。如果用可变电流源而不是可变电压源来构建发射器设备,我们可以设计一个基于电流而不是电压的仪表信号系统:
此时无需考虑变送器电流源的内部工作原理,只需考虑其输出随浮子位置变化而变化的事实,就像电压信号系统中设置的电位器根据浮子位置改变电压输出一样.
现在请注意,该指示器是一个电流表而不是电压表(与往常一样,以英寸、英尺或水箱中的水米为单位校准的刻度)。由于电路是串联配置(考虑到电缆电阻),电流将完全相等 通过所有组件。无论有无电缆电阻,指示器上的电流与变送器上的电流完全相同,因此不会产生电压信号系统可能出现的错误。这种零信号衰减的保证是电流信号系统过压信号系统的决定性优势。
4-20 mA 电流回路
现代使用中最常见的电流信号标准是 4 到 20 毫安 (4-20 mA) 回路,4 毫安代表测量值的 0%,20 毫安代表 100%,12 毫安代表 50%,依此类推。 4-20 mA 标准的一个便利特点是它可以轻松地将信号转换为 1-5 伏指示仪表。与电路串联的一个简单的 250 欧姆精密电阻器将在 4 毫安时产生 1 伏压降,在 20 毫安时产生 5 伏压降,依此类推:
4-20 毫安的电流回路标度并不总是 当前仪器的标准:有一段时间,还有一个 10-50 毫安的标准,但该标准已过时。 4-20 毫安回路最终占据优势的一个原因是安全性:与 10-50 毫安系统设计相比,电路电压和电流水平更低,发生人身触电伤害和/或产生火花的可能性更小在某些工业环境中点燃易燃气体。
评论:
- 当前来源 是一种通过电路输出恒定电流的设备(通常由多个电子元件构成),很像电压源(理想的电池)向电路输出恒定电压。
- 电流“回路”仪表电路依赖于通过所有组件的电流相等的串联电路原理,以确保不会因接线电阻而导致信号错误。
- 现代使用中最常见的模拟电流信号标准是“4 到 20 毫安电流回路”。
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