吉事励电源导航菜单
主页 > 新闻资讯 > 公司动态 >

电压模拟量与电流模拟量的区别?哪一个会更好

2020-11-19 11:46 公司动态 已读

  PLC系统中使用两种类型的模拟量,一种是模拟电压,另一种是模拟电流。模拟电压是比较常用的,使用的次数也是较多的。

  模拟电压通常为0至10V,并且并联连接相同。在长距离传输中很容易受到干扰。它通常用于OEM设备。

  模拟电流通常为4至20mA,串联连接,具有很强的抗干扰能力。直流系统中通常使用模拟电源。

  一、电压模拟量存在问题

电压模拟量与电流模拟量的区别?哪一个会更好?

  图片的左侧是一个受控对象,下方是一个加热器。热电阻内置在受控对象中以测量温度,温度信号由变送器转换并发送到测量和控制设备。测控装置通过执行器控制加热,以便根据温度变化加热或保持受控对象。

  我们知道电阻R的术语是:其中R是热敏电阻的电阻值,而是热电阻温度系数,温度,L是热敏电阻的长度,S是热敏电阻的截面积。

  我们看到热敏电阻R的电阻值与温度有关,并且我们使用电阻值R来测量受控对象的温度。然而,在热阻R和温度之间存在非线性,因此线性化处理电路位于温度变送器内部,从而在温度变送器的输出和温度之间存在线性关系。

  让我们将温度变送器的温度测量范围设置为0到200度,温度变送器的输出信号是电压信号,范围在0到10 V之间。因此:

  当温度为0时,温度变送器的输出电压信号为0 V;当温度为100度时,温度变送器的输出电压信号为5V。温度为200度时,温度变送器的输出电压信号为10V。

  让我们看下面的图片:

电压模拟量与电流模拟量的区别?哪一个会更好?

  在图中,使用两线电缆将温度变送器输出的电压信号传输到远程控制的测控装置。我们已经知道电缆开始处的电压为0〜10V。如果电线很长,并且电线本身有电阻,则会出现电压降。电缆的端子电压是否仍为0〜10V?其次,如果电缆出现故障,电缆连接处的电压也会受到影响。

  导线越长,导线夹处的电压值偏差越大,并且测量和控制设备通过模数转换接收到的温度值误差也越大。这是在传输过程中缺少电压信号。

  为了解决传输过程中电压信号的问题,人们提出了用电流信号代替电压信号的方法。

  二、电流模拟量优于电压模拟量

  我们假设RTD温度变送器的输出是电源电路。当温度为0度时,电源输出4mA;当温度为0度时,电源输出4mA。当温度为100度时,电源将输出12mA。在200度的温度下,电源输出20mA。

  由于电源输出的电流仅与实际测得的温度值有关,因此它与传输电缆的电阻无关,而与负载阻抗(负载电阻)基本上无关。这样,基本上消除了由电缆长度引起的误差。

电压模拟量与电流模拟量的区别?哪一个会更好?

  图上是电压信号传输。我们看到传输线连接了信号源和负载,并且有:如果考虑干扰信号(电压信号)的叠加,电缆末端的电压变化会更加复杂。另一方面,在下图中,尽管线路中仍然存在线路电阻,但是电流信号传输是信号电流,基本上是恒定的,干扰信号(电压信号)几乎没有作用。

  尽管电流信号传输比电压信号传输稳定得多,但应注意一个事实:信号源的电压相对较高。这就是电源的特性:我们可以轻松地从戴维南原理得出这一结论。

  让我们看下面的图片:

电压模拟量与电流模拟量的区别?哪一个会更好?

  图片中的晶体管为PNP型,并共享一个公共基极连接。当基极电压由传感器感测到的参数设定时,我们减去0.6V得到发射极E电压。显然,E点的电压也是固定的。我们使用(Ec-Ue)/ Re来获得晶体管的发射极电流或T的集电极电流。该集电极电流是电流信号的特定值。

  我们看到,T的集电极电流与随后的电缆电阻Rx和负载输入电阻Rfz无关,这确保了信号的稳定性和准确性。

  以上是电流信号优于电压信号的基本原因。

  无论是电压信号还是电流信号,在工业控制数据传输中都被称为模拟数据。模拟数据已广泛用于工业控制中,可谓无处不在。示例:温度,流量,压力,液位,位置和其他模拟值。它们的信号类型是0到10 V的标准电压信号或4到20 mA的标准电流信号。

  有趣的是,自从现场总线出现以来,人们一直认为,现场总线技术将消除模拟数据传输。几十年后,模拟信号传输,特别是电流信号传输并未消除,但得到了进一步发展。模拟数据传输的稳定性和可靠性远高于现场总线。可以看出,模拟信号的传输和控制仍然非常有前途。

  吉事励电子(苏州)有限公司专业致力于电力电子变换技术的研发和应用,专业生产变频电源、直流电源、交流负载、直流负载、回馈式电子负载、回馈式电网模拟器、电池模拟器、充电桩测试负载、光伏逆变器测试设备、新能源电机电控测试电源及自动化测试系统等产品制造及解决方案厂家,是国内电源行业与测试系统核心技术自动化的高新技术企业。

  转载请注明来源:吉事励电子(苏州)有限公司http://www.jshlpower.com/

 

版权所有2015 - 2021 吉事励电子(苏州)电子有限公司 京公网安备32050502000756号 苏ICP备16008158号-1

邮 编:570000 地址:苏州市虎丘区嵩山路170号-G栋2楼

电话:0512-68319849

Powered by jethley ©2015-2019 www.jshlpower.cn