工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,这些都需要转换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。目前工业上采用最广泛的是用4~20mA电流来传输模拟量。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。
4~20mA是指最小电流为4mA,最大电流为20mA ,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等气体,对于气体传感器来说是非常重要的,因为火花能量太大可能会点燃易燃易爆气体,产生的后果难以想象。
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。另一个原因是在4-20mA使用的是两线制,即两根线即是信号线,同时也是电源线,而4mA是为了给传感器提供电路的静态工作电流用。
4~20mA变送器的电流信号究竟能传多远呢?
干扰因素:
①与激励电压高低有关;
②与变送器允许的最小工作电压有关;
③与板卡设备采集电流用的取压电阻大小有关;
④与导线电阻的大小有关。
通过这四项有关量,可以计算出4~20mA电流信号的理论传输距离。其中,Uo是变送器的供电电压,必须在满载时(电流I=20mA)保证Uo≥Umin。即:Ue-I.(RL+2r)≥Umin
根据这个公式,可以计算出在变送器处于低工作电压时,大的导线电阻。假设:已知:Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。求出r的大值为175Ω:
再根据导线电阻的计算公式:
其中:
ρ——电阻率(铜电阻率=0.017,铝电阻率=0.029)
L——线的长度(单位:米)
S——线的截面(单位:平方毫米)
注:电阻值与长度成正比,与截面积成反比。导线越长,电阻越大, 导线越粗,电阻越小。
以铜线为例,ρ= 0.017 Ω·mm2/m,即:横截面积1mm2,长度1m的铜线电阻为0.017Ω。那么175Ω对应1mm2的导线长度为175/0.017=10294(米)。因此,理论上4-20mA信号传输可达上万米(根据不同激励电压和变送器的*低工作电压等因素而定)。
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温湿度变送器多以温湿度一体式的探头作为测温元件。
可以将温度和湿度信号采集出来,经过稳压滤波、运算放大、非线性校正、V/I转换、恒流及反向保护等电路处理后,转换成与温度和湿度成线性关系的电流信号或电压信号输出,也可以直接通过主控芯片进行485或232等接口输出。
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1、氧传感器:当氧传感器故障时,ECU无法获取这些信息,就不知道喷射的汽油量是否正确,而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低,增加排放污染;
2、轮速传感器:它主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆,所以,就有一一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作,一般安装在每个车轮的轮毂上,而一旦传感器损坏,ABS会失效;
3、水温传感器:当水温传感器故障后,往往冷车启动时显示的还是热车时的温度信号,ECU得不到正确的信号,只能供给发动机较稀薄的混合气,所以发动机冷车不易启动,且还会伴随怠速运转不稳定,加速动力不足的问题;
4、电子油门踏板位置传感器:当传感器失效后,ECU无法测得油门位置信号,无法获得油门门踏板的正确位置,所以会出现发动机加速无力的现象,甚至出现发动机不能加速的情况;
5、进气压力传感器:进气压力传感器顾名思义就是随着发动机不同的转速负荷,感应一系列的电阻和压力变化,转换成电压信号,供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上,假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。
THT-N263A
Vt(A)接24v+ 与G(B)输出电流4~20mA为温度,
NC(b)为补偿,温度:0~50度,正负0.5%;
vP接24v+ 与vn输出电流4~20mA为湿度,
湿度:0~99%rh,正负2%;
可以用来测量露点
WS20系列温湿度控制仪是以先进的ARM芯片为控制核心,采用进口高性能温湿度传感器,可同时对温、湿度信号进行测量并变送输出给系统平台,为大数据的精确生产与管理提供真实的感知与依据。广泛应用于通讯机房、办公室、厂矿、车间、仓库、医院、档案室、博物馆、暖通空调、楼宇自控等环境的温湿度测量。广泛适用于农业大棚,花卉培养、食用菌种植、仓储、工业车间、机房、室外雨雪等需要监测的场合。
技术特点:
•设备采用了高性能ARM微处理器,配置高灵敏度探头,具有功耗低、响应快、精度高、漂移小、寿命长等特点。
•设备采用了10~30V的宽电压直流供电,电源、输出均采用可靠保护电路设计和抗干扰电路设计,具有高稳定性和高抗干扰性。
•信号多点校准,确保输出信号的线性与精度。
输出类型可选模拟量信号输出、RS485总线标准MudBudRTU通讯输出,对系统的适用性强。
防水设计、壁挂式安装,适用场景范围广。
外壳流线形设计,美观大气。
•外壳具有较高的防护等级,在恶劣的环境下也可正常稳定工作。

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