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知识分享:331-7KF02-0AB0接线问题

供稿:深圳市亿维自动化技术有限公司 2016/4/18 16:57:05

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大多数工程师使用331-7KF02对信号进行测量时经常遇到数值波动现象,这种波动大多是外部干扰串入测量通道或者是共模电压的影响造成,针对这种现象,我们可以从下面几个方面入手进行优化,使得测量的数值更稳定。下图是7KF02的电流传感器接线图,可以看到7KF02内部的电路有:


1、 内部电源电路,这个电路的作用是把24V供电电源转换成内部模拟电路所需要的电压。

2、 补偿电路,这个电路的作用是对测量值进行补偿,分为内部补偿以及外部补偿。

3、 多路器,这个电路的作用是对各个通道进行轮流开关,7KF02一共有8个通道,ADC在一个时间内只能测量一个通道,等到测量完成了,再通过这个多路器切换到下一个通道,反应在7KF02的规格上就是通道测量时间。

4、 量程卡,这个不用多说,是选择测量信号的类型,比如2线制电流、4线制电流、热电阻、热电偶等。

除了2-9,12-29等信号引脚之外,值得我们注意的是,7KF02模块还额外的提供了10、11引脚给我们进行优化。那么这里的10、11引脚主要是什么功能呢?现实中我们应该如何进行接线,才能达到最优状态呢?

从内部图看到,10引脚主要是提供外部补偿的功能,如果不需要外部补偿,那么就可以把10引脚连接到11引脚。如下图:


如果需要进行外部补偿的话,那么就可以把补偿电压输入到10引脚。那么何时才需要到外部补偿呢?那就是在测量热电偶时才需要外部补偿。为什么呢?

因为热电偶是由不同金属联结而成,当具有温差时其便能感应出微小的电压值,我们使用7KF02进行热电偶温度测量,就是间接的测量其感应出的微小电压值继而得出其温度值。在进行测量时,要求冷端的温度保持不变,这样产生的电压值才能与测量的温度呈现一定的比例关系。如果测量时冷端的温度发生了变化,那么将会严重影响测量的准确性,所以需要进行冷端补偿,采用10引脚来进行外部补偿就是这个目的,如下图:


从内部图看到,11引脚连接到地,但是连接到什么地呢?其实,11引脚通过400欧连接到ADC供电源的参考地,而所有测量的数据,都是参考ADC的供电电源进行测量的,我们把11引脚连接的地称之为模拟地,如下图:

有的小伙伴可能会问了,这个400欧的电阻有什么用呢?其实,这不是一个电阻,是一个磁珠,磁珠的作用是为了把模拟地和数字地进行高频隔离。为了防止数字电路在高频开关工作时产生的尖峰毛刺影响到模拟测量电路,对测量值造成干扰,所以添加了这么一个隔离通道。但是,在实际测量时,由于传感器到模块端的导线往往会比较长,导线越长,耦合到干扰的能力就越强,这就会影响到我们最终的测量值,为了尽量避免这种影响,我们在实际接线当中,需要把11引脚的模拟地和传感器电源地连接到一起,使得ADC测量参考电位直接参考传感器电源的地。如下图:


如果是在传感器端,不可避免的窜入了一定的共模电压,那么我们可以将11引脚模拟地连接到24V的地同时,还可以一起把它们连接到模块端干净的大地线上,以消除掉传感器端的共模干扰影响,如下:


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