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4-20mA输出的变送器为什么有高的抗干扰能力?

--4~20mA抗烦扰原理

供稿:金建民 2009/5/8 16:22:00

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  • 关键词: 变送器 抗干扰能力 输入阻抗
  • 摘要:凡是4-20mA输出的变送器都有很大的输出阻抗,也就是说,它的内阻很大,输出的电流相当是个恒流源。通常内阻在几百兆欧姆以上。而与变送器联接的DCS或PLC的输入卡,它的输入阻抗通常是250欧姆。

       凡是4-20mA输出的变送器都有很大的输出阻抗,也就是说,它的内阻很大,输出的电流相当是个恒流源。通常内阻在几百兆欧姆以上。而与变送器联接的DCSPLC的输入卡,它的输入阻抗通常是250欧姆。
       现以E+H公司TMT181或上海模数仪表AD181二线制温度变送器举例说明,图一是它们与DCS或PLC的输入卡件的联接图,DCS的输入电阻是250欧姆。当有一个1000V的干扰信号Ue进入4-20mA回路时,让我们计算一下,在DCS输入端的250欧姆的电阻上有多大的干扰电压Uin。TMT181和AD181的输出阻抗大於100兆欧,图二是图一输出回路的等效电路.。

 
 
图一   二线制变送器与DCS的联接图
 
 

 
 

图二  图一的等效电路
 
 
       图二等效电路是一个4-20mA的电流环,二个圆圈的图案代表变送器输出的4-20mA电流源,Rs代表变送器的输出阻抗,Rin是DCS的采样电阻,也就是变送器的负载。其中Ue是干扰电压。根据计算当1000V干扰电压进入环路时,它在DCS输入的干扰电压可按下式计算:
                            Rin                                    0.250
 Uin=   Ue ×------------------------------- = 1000 ×-------------------------- V
                     Rs    +     Rin                        100000 + 0.025
 
≈ 0.0025V
       
      从上述计算结果可以看出,该干扰信号是非常微小的,对输入量程为1-5V的信号来讲是可以忽略不计的。

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