西門子變送器選擇4-20mA作傳送信號(hào)是從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的安全性、傳送信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源和電流起止點(diǎn)選擇等三個(gè)方面綜合考慮決定的。
1、信號(hào)Z大電流選擇20mA的原因
Z大電流20mA的選擇是基于安全、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，4-20mA電流和24VDC對(duì)易燃?xì)錃庖彩前踩模瑢?duì)于24VDC氫氣的引爆電流為200mA,遠(yuǎn)在20mA以上;此外還要綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離，所帶負(fù)載等因素;還有功耗及成本問(wèn)題，對(duì)電子元件的要求，供電功率的要求等因素。
2、從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的安全考慮
安全重點(diǎn)是以防爆安全火花型儀表來(lái)考慮的，并以控制儀表能量為前提，把維持儀表正常工作的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)功耗降低到較低限度。輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的變送器，其電源電壓通常采用24VDC,采用直流電壓的主要原因是可以不用大容量的電容器，因?yàn)樵诜辣瑘?chǎng)合儀表的濾波電容超過(guò)50UF就很危險(xiǎn)了。儀表只用較小容量的電容器及電感器，就只需考慮變送器與控制室儀表連接導(dǎo)線的分布電容及電感，如2mm2的導(dǎo)線其分布電容為0.05pF/km左右; 對(duì)于單線的電感為0.4mH/km左右; 大大低于引爆氫氣的數(shù)值，顯然這對(duì)防爆是非常有利的。
3、信號(hào)起點(diǎn)電流選擇4mA的原因
輸出為4-20mA的變送器以兩線制的居多，兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在起，有限公共點(diǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線。為什么起點(diǎn)信號(hào)不是0mA?這是基于兩點(diǎn):一是變送器電路沒(méi)有靜態(tài)工作電流將無(wú)法工作，信號(hào)起點(diǎn)電流4mADC就是變送器的靜態(tài)工作電流。二是西門子變送器電氣零點(diǎn)為4mADC,不與機(jī)械零點(diǎn)重 臺(tái)，這種"活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。
4、傳送信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源
因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的距離較遠(yuǎn)，連接電線的電阻較大時(shí)，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產(chǎn)生較大的誤差，如果用電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會(huì)隨電線長(zhǎng)短而改變，從而保障了傳送的精度。
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