4-20ma转RS485为什么用这电流来传输

在工业上普遍需要测量各类非电物理量,而那些都是需要转换成模拟量电信号,然后才能传输到几百米外的控制室或者是显示设备上。像常用的总线当中就有RS485,这也是传输数字信号方式的一种,说到电流的话工业方面采用的比较广泛的就是4-20ma,用着来传输模拟量。工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20ma传输带来的误差非常小,采用电流信号的原因也就是其不易受干扰。电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米。

深圳诚控电子研发的4-20mA转RS485采集模块,具有低功耗,高精度,可靠性高的特点;

由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端就只需要放置一个二百五十欧姆到地的电阻就可以获得0-5V的电压,低输入阻抗的接收器的好处是nA级的输入电流噪声只产生非常微弱的电压噪声。像RS485通信速度快,数据最高传输速率为10Mbps以上;其内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和查分接收器的组合,抗干扰能力大大增加。传输距离最远可达到一千两百米左右,但传输速率和传输距离是成反比的,只有在100KB/s以下的传输速率,才能达到最大的通信距离,如果需要传输更远距离可以使用中继。

而一般的仪器仪表信号电流都是4-20ma,也就是指最小电流为4mA,最大电流为20mA。在传输信号的时候,因为导线上也有电阻,所以如果用电压传输则会在导线内产生一定的压降,那接收端的信号就会产生一定的误差了,所以一般使用电流信号作为变送器的标准传输。而在工业现场,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:第一,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。

所以为了解决这些问题,另外还要避开相关噪声的影响,要用电流来传输信号,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。其实4-20ma电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4-20ma之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接两根线,所以也就被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。因4-20ma的信号输出一般不容易受干扰而且还具备安全可靠的性能,所以工业上普遍使用的都是二线制4-20ma的电源输出信号。

4-20ma转RS485为什么用这电流来传输

开关量采集模块于RS-485总线的应用

开关量是指非连续性信号的采集和输出,深圳诚控电子的开关量模块包括开关量输入输出,继电器输出等,包括遥信采集和遥控输出。它有1和0两种状态,这是数字电路中的开关性质,而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。开和关是电器基本典型的功能,一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。其实开关量主要指开入量和开出量,是一个装置所带的辅助点,就好比说变压器的温控器所带的继电器的辅助点、阀门凸轮开关所带的辅助点,接触器所带的辅助点、热继电器,这些点一般都传给PLC或综保装置,电源一般是由PLC或综保装置提供的,自己本身不带电源,所以叫无源接点,也叫PLC或综保装置的开入量。开关量输出是指数字量输出,用于控制外部信号灯、继电器等开关信号。而开关量输出函数有两种,一种是按字节输出,另一种是按位输出。

4-20ma转RS485为什么用这电流来传输

开关量是通断信号,无源信号,电阻测试法为电阻0或无穷大。也可以是有源信号,专业叫法是阶跃信号,可以理解成脉冲量,多个开关量可以组成数字量。而数字量有0和1组成的信号类型,通常是经过编码后的有规律的信号,和模拟量的关系是量化后的模拟量。模拟量则是连续的电压,电流等信号量,模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,其经过抽样和量化后就是数字量。在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量就是脉冲量,在量化后其连续规律的变化就是数字量,如果其由0变成某一固定值并保持不变,其就是开关量。

能够将开关量信号采集输入/控制输出的设备就是开关量输入输出模块,一般情况下也可以将其称为数字量IO模块。通过RS-485总线将开关量信号采集至计算机或者计算机发送相关指令通过模块控制开关的相关状态,还可以通过RS-485总线进行成对通信,远程控制开关的相关状态,通信协议就是标准Modbus协议或者定制之相关协议。

发表评论

相关文章