4~20 mA.DC(1~5V.DC)信號制是國際電工委員會(huì )(IEC)過(guò)程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ- II型電動(dòng)儀表開(kāi)始采用這一國際標準信號制,儀表傳輸信號采用4~20 mA.DC,聯(lián)絡(luò )信號采用1~5 V.DC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。標準模擬量信號使用4~20 mA有以下幾個(gè)原因。
1、遠傳信號用電流源優(yōu)于電壓源的原因,因為現場(chǎng)與控制室之間的距離較遠,連接電線(xiàn)的電阻較大時(shí),如果用電壓源信號遠傳,由于電線(xiàn)電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,將產(chǎn)生較大的誤差,而用恒電流源信號作為遠傳,只要傳送回路不出現分支,回路中的電流就不會(huì )隨電線(xiàn)長(cháng)短而改變,從而保證了傳送的精度。
2、信號最大電流選擇20 mA的原因是基于安全、實(shí)用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流,20 mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯,非常安全。
3、信號起點(diǎn)電流選擇4mA的原因:(1)變送器電路沒(méi)有靜態(tài)工作電流將無(wú)法工作,信號起點(diǎn)電流4 mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流;(2)同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC,不與機械零點(diǎn)重合,這種“活零點(diǎn)”有利于識別斷電和斷線(xiàn)等故障。
4、電流信號一般采用兩線(xiàn)制,電壓信號一般采用三線(xiàn)制 ,相比之下,兩線(xiàn)制比三線(xiàn)制節省材料,降低成本。
5、相對于現場(chǎng)工況比較復雜的,電流信號抗干擾的能力相比電壓信號更強。在有干擾的工況下,建議選擇4~20 mA信號。