在Can现场总线上为什么要用4-20毫安电流来传输模拟量信号是不是因为它特别擅长小数点后面不挂单
在工业领域,传输模拟量信号通常采用4-20毫安电流,因为这是一种非常高效的方式。首先,这种方法不容易受到干扰,因为即使在噪声电压很高的情况下,噪声电流也是微乎其微的。这意味着即便是在高度竞争的工业环境中,也能保持信号质量。
其次,这种电流源具有极高的内阻,使得导线中的电阻几乎不会影响精度。因此,即便是通过普通双绞线传输数百米的距离,也能够保持信号稳定。
最后,在接收端,只需一个250欧姆到地的电阻,就可以将接收到的4-20毫安电流转换成0-5伏特。这使得输入阻抗低,并且对nA级别的小额输入噪声无感受,因此可获得清晰准确的模拟数据。
选择上限为20毫安,是为了满足防爆要求。当通断引起火花时,火花所释放能量不足以点燃瓦斯。而下限设为4毫安,则有助于检测系统故障,比如当传输线断路时,环路电流会降至零,可以作为故障报警值。此外,一些系统可能会设置2毫安作为最低工作阈值,以确保即使在故障情况下也能提供基本功能。
变送器将物理量转换成4-20毫安输出,并需要外部供给功率,但这种设计也有优化空间。例如,将四根线(两根供给和两根输出)合并为三根或更少,有助于简化安装和减少成本。但是,由于工业标准规定了至少4毫安作为最小工作点,所以这些优化必须谨慎进行,以保证系统性能不受影响。
总之,在工业环境中使用4-20毫安电流来传输模拟量是一个经过深思熟虑的选择,它结合了强大的抗干扰能力、长距离通信能力以及灵活性,无疑是当前最有效的一种解决方案。