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。
同一个控制系统所属的仪表之间有公共端,便于检测仪表、调节仪表、计算机、报警装置配用,并方便接线。
现场仪表与控制室仪表之间的联络信号采用4~20mA.DC的理由是:因为现场与控制室之间的距离较远,连接电线的电阻较大,如果用电压信号远传,优于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压,将产生较大的误差,而用恒流源信号作为远传,只要传送回路不出现分支,回路中的电流就不会随电线长短而改变,从而保证了传送的精度。
热电阻温度变送器的调校方法
①调校时,在热电阻变送器输入端接入标准电阻箱,标准电阻箱的输出信号为电阻值,在输出端接上24VDC稳压电源,并在标准电阻两端并联接上标准数字电压表。
②先调零。改变电阻箱的电阻值,使之等于量程的下限值,调整模拟温度变送器零点电位器(智能温度变送器没有零点电位器,通过组态软件修改零点对应参数值实现零点调整)使数字电压表读数为1.0000V,使变送器的输出为4mA。
③再调满量程。改变电阻箱的电阻值,使其等于量程的上限值,调整满量程电位器(智能温度变送器没有满量程电位器,通过组态软件修改上下程对应参数值实现量程调整),使数字电压表读数为5.0000V,即输出为20mA。
④调校实例:如有一台输入t100热电阻,量程为0-400摄氏度的温度变送器。正确接线后,标准电阻箱输出100Ω时,调整零点电位器,使数字电压表读数为1.0000V,使热电阻温度变送器输出电流为4mA.调整电阻箱使其输出电阻值为247.09Ω(即热电阻在400℃时所对应的电阻值),调整满量程电位器,使数字电压表读数为5.0000V,使温度变送器的输出电流为20mA。
⑤零点和满量程调校完成后,就可以进行全量程范围的调校工作。调校时变送器全量程范围内的校准点数不能少于5点,并且要均匀分布。
⑥校准时,先输入各个校准点温度对应的电阻信号值,再测量温度变送器的输出值。从温度下限开始平稳地输入各被校点对应的电阻信号值,读取并记录温变送器的输出值,直至温度上限然后再从上限到下限平稳改变输入信号至各个被校点,读取并记录温度变送器的输出值直至温度下限。如此进行三个循环的测量。在接近被校点时,输入信号时应尽量缓慢,以避免出现过冲现象,根据记录就可进行测量误差的计算,计算方法下节介绍。