采用电流信号的原因是不容易受干扰、并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,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;
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;
由于电流源的大内阻和恒流输出,在接收端我们只需放置一个250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。
上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线公用VCC或者GND,可节省一根线,称之为三线制变送器。其实大家可能注意到,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2根线,因而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。因此、4-20mA的信号输出一般不容易受干扰而且安全可靠、所以工业上普遍使用的都是二线制4-20mA的电源输出信号。但为了能更好的处理传感器的信号、目前还有更多其它形式的输出信号:3.33MV/V;2MV/V;0-5V; 0-10V等。
另附一张4到20mA转电压信号的简单电路图:
4通道电流(电压)信号光纤中继器
型号:MS_F155_VM(G)
CE、GB/T 19001-2008/ISO 9001:2008认证一、
概述 MS_F155_AM系列产品是三格电子专门为电流电压信号抗干扰和远距离传输而设计的工业级光纤通讯中继产品。该设备成对使用,在发送(T)端将 0-10V和RS485的电信号转换为光纤信号,在接收(R)端接收光信号,再将其转换回 0-10V和RS485电信号输出。实现了电流/电压信号的远距离传输,同时通过光电隔离,完全隔离了工业信号的电气干扰。产品可支持4通道电流/电压信号光纤中继,采用双电源供电,解决了电磁干扰、地环干扰和雷电破坏的难题,大大提高了信号传输的可靠性,同时也解决了电缆传输距离受限的问题。二、特点
[if !supportLists]v [endif]设备配对使用,T端信号输入,R端信号输出
[if !supportLists]v [endif]支持4 通道0-10V,支持一路双向RS485
[if !supportLists]v [endif]多模/单模光纤可选,多模可传输 2KM,单模可传输 20KM,ST/SC/FC 接口可选;
[if !supportLists]v [endif] 具有信号接入指示灯,光纤链路和供电故障报警继电器输出;
[if !supportLists]v [endif]双电源冗余,DC24V 电源供电,具有反接保护功能
[if !supportLists]v [endif]电接口提供每线1500W 的防雷浪涌保护、15KV 静电保护及防止共地干扰、自恢复过流保护功能
[if !supportLists]v [endif] 超强防磁场、防辐射及抗干扰功能
[if !supportLists]v [endif]铝制加强机壳,IP30 防护等级, 35mm 工业卡轨安装方式
[if !supportLists]三、[endif]技术参数
电信号接口:Ø 支持4 路同步传输Ø 输入输出范围0-10VØ 分辨率12 位Ø 采样速率20K HzØ 时间延迟<100usØ 最大负载能力<500Ω(电流)\ >2KΩ(电压)Ø 输入电阻1MΩ(电压)Ø 精度1%(常温)光纤接口:Ø 光纤数量: 单光纤、双光纤可选Ø 光口类型: 多模、单模可选Ø 光口连接器:ST、SC、FC 可选,标配 SCØ 传输距离: 多模0—2Km、单模 0—20Km、更远距离可选Ø 光线路误码率:<10-9电源及保护:Ø 工作电压:双电源冗余输入,工业标准24V(+/-5%)电源供电Ø 工作电流:典型值200mA@24VØ 电压保护:提供L1+/M/L2+ 反接保护Ø 电流保护:1 A (信号短接保护)Ø 继电器告警输出:供电故障和光纤链路故障告警输出,触点容量:DC30V/3A、 AC250V/3A机械特性:Ø 外形尺寸:143mm×110mm×52mmØ 外壳: IP40 防护等级,波浪纹铝制加强机壳Ø 安装方式: 35mmDIN 导轨安装Ø 净重: 800g工作环境:Ø 工作温度:-10~75℃(-40~+85℃宽温可选)Ø 操作湿度:5 ~ 95% RHØ 存放温度:-40 ~ 85 °C (-40 ~ 185 °F)应用范围: 电力、交通、能源、监控及工业控制等领域。指示灯说明:
PW供电指示灯,接入24V电源灯亮C4通道4信号指示灯,有信号接入灯亮
F光纤链路指示灯,光纤链路通灯亮C3通道3信号指示灯,有信号接入灯亮
ER故障指示灯,光纤链路断开灯亮C2通道2信号指示灯,有信号接入灯亮
CMRS485指示灯,RS485有数据时闪C1通道1信号指示灯,有信号接入灯亮
设备接线端子口说明
顶部电源接线端口:
供电方式可以选择使用2.1mm电源插头接口或者接线端子接口供电。双电源冗余,可只接一个24V电源,或接两路24V做冗余供电。
V1+:24V电源1正端。V2+:24V电源2正端。M:24V电源负端。
R2/R1:告警继电器端口。故障状态继电器闭合,正常状态断开
T端正面信号接线端口:
H/TRS485正端(或RS232 T端)AN2通道2电压量输入正端
L/RRS485负端(或RS232 R 端)AN3通道3电压量输入正端
G信号地。(信号输入负端)AN4通道4电压量输入正端
AN1通道1电压量输入正端V24V电源输出端
R端正面信号接线端口:
H/TRS485正端(或RS232 T端)AO2通道2电压量输出端
L/RRS485负端(或RS232 R 端)AO3通道3电压量输出端
G信号地。(信号输入负端)AO4通道4电压量输出端
AO1通道1电压量输出端V12V电源输出端
T端信号线接法:
T端采集传感器电信号转为光信号发送给R端
T端可以接入0-10V输出的传感器。传感器对应接线方式,请按照使用传感器类型接线。
0-10V输出传感器接线方式如下,
传感器信号线正端接AN1~AN4端口 ,负端接G端口。
R端信号线接法:
R端接收光信号并转换为电信号输出给信号采集设备。
R端模拟0-10V传感器输出接线方式如下:
采集设备正端接AO1~AO4端口,负端接G端口。
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