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面板式转速表为什么要选4-20ma信号输出?

发布时间: 作者:上海路阳仪器 技术文档组 点击次数:
本篇摘要

面板式转速表选4-20mA而非0-20mA,关键在断线检测:0mA既可能是零转速也可能是线路断路,4mA起点可区分,2mA以下即报断线,同时抗干扰、可远传。

核心要点

  • 4-20mA 的 4mA 零点让"零转速"与"线路断路"可以区分
  • 0-20mA 方案在断线时输出 0mA,后端会误判为设备停转
  • 通常以 2mA 作为断线报警阈值,低于该值直接报警
  • 电流环抗干扰强:现场噪声电压可达数伏,但噪声电流只有纳安级
  • 接收端并一只 250 欧姆电阻即可把 4-20mA 转成 1-5V 电压
  • 上限取 20mA 与防爆要求有关,该能量不足以引燃可燃气体

选 4-20mA 而不是 0-20mA,核心原因是断线检测:0-20mA 方案里,"转速为零"和"线路断了"都输出 0mA,PLC 无法区分,设备明明在转却被判成停机;4-20mA 把零点抬到 4mA,一旦电流掉到 2mA 以下就说明线路故障,可以直接报警。

经常有客户咨询,面板式转速表的模拟输出为什么采用4-20mA的电流输出,而不是0-20mA。主要是因为如果采用0-20mA的信号输出,当转速为0时候,输出电流也为0,但如果输出信号电缆有断路时候,输出的电流也为0,这时候不管转速是多少RPM,模拟量输出的回路电流始终为0,操作后端PLC设备或者数采设备误判设备转速为0。为了避免这种现象发生,建议大家在设定LUYOR-910面板式转速表时候,选择4-20mA信号输出。

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。

LUYOR-910面板式转速表为一款智能型面板安装式数显转速表,带有上、下限报警功能,并能够继电器输出报警信号,可以选择4-20mA电流输出或0-5V电压信号输出,也可选择RS485通讯接口。LUYOR-910转速表产品介绍:LUYOR-910系列面板式转速表

面板式转速表为什么要选4-20ma信号输出? 图1

路阳仪器生产有各种激光转速传感器、面板式数字转速表、便携式激光转速表、便携式LED频闪仪、固定式LED频闪仪等转速测量仪器。

电流环为什么抗干扰

工业现场的干扰主要表现为电压尖峰,幅度可能到几伏,但能量很小、等效电流只有纳安级。电流环传输的是电流而不是电压,串联在回路里的导线电阻不影响读数,接收端的内阻又很高,所以几纳安的干扰电流几乎不产生误差。这也是 4-20mA 能在普通双绞线上传输数百米的原因。

接收端怎么接

最常见做法是在接收端对地并一只 250 欧姆的精密电阻,4-20mA 流过它就变成 1-5V 电压,直接进 PLC 的模拟量输入模块或数采的电压通道。若用 500 欧姆则得到 2-10V,但要注意回路总电阻不能超过变送器的负载能力,否则高端电流会掉下来,表现为满量程附近读数偏低。

面板式转速表的输出选项

LUYOR-910 这类面板式转速表通常同时提供 4-20mA 电流输出、0-5V 电压输出和 RS485 通讯三种方式,并带上下限报警与继电器输出。现场有变频器、伺服等强干扰源时优先用 4-20mA;需要读具体数值、做多机联网时用 RS485;只在柜内短距离传输,0-5V 也够用。

常见问题

4-20mA 对应的转速范围怎么设?

在仪表菜单里设定量程上下限,4mA 对应下限(通常为 0rpm)、20mA 对应上限。上限不要设得过高于实际**转速,否则分辨力被浪费。

为什么我的 4-20mA 输出在满速时只有 18mA?

多半是回路总电阻过大或供电电压不足,变送器带不动负载。缩短线缆、降低接收端电阻,或提高回路供电电压即可。

0-5V 和 4-20mA 能同时用吗?

多数型号只能选其一,具体看端子定义。若两路都需要,可在 4-20mA 回路上并电阻取电压,或选带双输出的型号。

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标签:转速表
引用本文

上海路阳仪器有限公司. 《面板式转速表为什么要选4-20ma信号输出?》[EB/OL]. 上海路阳仪器有限公司, 2024-09-27. https://www.luyor.net/jishujieda/192.html.

上海路阳仪器有限公司

成立于 2008 年,专注紫外光源、荧光检测与紫外辐照设备的研发制造,产品覆盖荧光渗透/磁粉探伤灯、荧光检漏套装、生物膜检测灯、细胞光毒性辐照仪、荧光蛋白激发光源与转速测量仪器,服务无损检测、轨道交通、食品药品、化妆品与生命科学研究等领域。本文由路阳技术文档组依据产品实测数据与行业标准编写。

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