電流和電壓輸出信號(hào)的區(qū)別課件

1、電流和電壓輸出信號(hào)有什么不同,選擇哪一種好？流量儀表，溫度儀表，壓力儀表，液位儀表通常都采用4-20MA電流信號(hào)輸出，下面我們先來介紹一下什么是電壓，什么是電流流。電壓:也稱作電勢(shì)差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所作的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。電壓的國際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(V)、千伏(kV)等。電流:是指電荷的定向移動(dòng)。電源的電動(dòng)勢(shì)一截面的電荷量，每秒通過1庫侖的電量稱為1安培（A）。安培是國際單位制中所有電性的基本單位。除了A，常用的單位有毫安（mA

2、）、微安(A)。電流和電壓輸出信號(hào)有什么不同,選擇哪一種好?在單片機(jī)控制的許多應(yīng)用場(chǎng)合,都要使用變送器來將單片機(jī)不能直接測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以處理的電模擬信號(hào)，如電流變送器,壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。早期的變送器大多為電壓輸出型，即將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-5V電壓輸出，這是運(yùn)放直接輸出,信號(hào)功率0.05W,通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)讀取、控制。但在信號(hào)需要遠(yuǎn)距離傳輸或使用環(huán)境中電網(wǎng)干擾較大的場(chǎng)合，電壓輸出型傳感器的使用受到了極大限制，暴露了抗干擾能力較差,線路損耗破壞了精壓上還疊加有交流成分，使單片機(jī)產(chǎn)生誤判斷，控制出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞設(shè)備，輸出絕對(duì)不能遠(yuǎn)傳，遠(yuǎn)

3、傳后線路壓降大，精確度大打折扣?，F(xiàn)在很多的ADC,PLC變送器的輸出范圍常用的有020mA及420mA兩種，電流變送器輸出最小電流及最大電流時(shí)，分別代表電流變送器所標(biāo)定的最小及最大額定輸出值。下面以測(cè)量范圍為以0電流都對(duì)應(yīng)值。對(duì)于輸出020mA的變送器，在電路設(shè)計(jì)上我們只需選擇合適的降壓電阻，在A/D轉(zhuǎn)換器輸入接口直接將電阻上的或電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)即可，電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理都比較簡(jiǎn)單。但劣勢(shì)是無法判別變送器的損壞,無法辨別變送器輸出開路和短路。對(duì)于輸出420mA的變送器，電路調(diào)試及數(shù)據(jù)處理上都比較煩瑣。但這種變送器能夠在變送器線路不通時(shí),短路時(shí)或損壞時(shí)通過能否檢測(cè)到正常范圍內(nèi)的電流(正常時(shí)最小值

4、也有4mA)，來判斷電路是否出現(xiàn)故障，變送器是否損壞,因此得到更為廣泛普遍的使用。由于420mA變送器輸出4mA時(shí)，在取樣電阻上的電壓不等于0，直接經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量也不為0，單片機(jī)無法直接利用，通過公式計(jì)算過于復(fù)雜。因此一般的處理方法是通過硬件電路將4mA在取樣電阻上產(chǎn)生的電壓降消除，再進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。這類硬件電路首推RCV420,是一種精密的I/V轉(zhuǎn)換電路,還將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電阻分壓電路用來在集成電路LM258的2腳產(chǎn)生一個(gè)固定的電壓值，用于抵消在取樣電阻上4mA電流產(chǎn)生的壓降。所以當(dāng)兩線制電流變送器為最小值4mA時(shí)，LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其相連接的電阻構(gòu)成可調(diào)整電壓放大電路，將兩線制電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進(jìn)A值的形式顯示出來。(圖2)五.什么是兩線制電流變送器的6大全面保護(hù)功能：(1)、輸入過載保護(hù)；(2)、輸出過流限制保護(hù)；(3)、輸出電流長時(shí)間短路保護(hù)；(4)、兩線制端口