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双线变送器在远程温度测量中的应用

对于许多远距离测温应用来说,双线变送器是理想的。与传统测温装置相比,变送器具有一定的优点,但应慎重选用,以免产生“接地环”问题。
使用。
很多情况下,必须监测远距离加工的温度。普通的感温装置(如热电偶和RTD)可以产生非常微小的信号。该传感器可与双线发射机相连,发射机将放大并调整这个小信号。在将信号调整到一个可用级别后,该信号可以通过普通铜线传输,并用于驱动其他设备,如仪表、数据记录器、图表记录器、计算机或控制器。
运转。
远端直流供电时,两线变送器的电流与其传感器输入成正比。
具体地说,当测量过程的温度较低时,热电偶输入变送器将流过由直流电源提供的4毫安电流。当温度升高时,双线发射机将以一定的比例通过更多的电流,直到达到20毫安。这20mA信号对应于热电偶的*高敏感温度。内部信号调节电路(4~20毫安的供电电流)可以决定变送器输出电流信号所代表的温度范围。
事实上,在一个串行电路中只需要两根铜线就可以将信号与远程电源和处理设备连接起来。原因在于信号和电源线已经合并在一起(一个电路同时具有两种功能)。
优点。
双线变送器与许多传统的测温方法相比有许多优点。
不需要交流电源,两线发射机就可以在远距离运行。因为该发射机由4~20毫安的低电量输出电流信号供电,所以远距离定位无需额外的电源。另外,正常运行所需的24Vdc信号是众多仪表生产厂家的标准信号。
对于双线机用户来说,电噪声和信号衰减都不是问题。在有电噪声的环境下,发射机的电流输出信号本身具有很强的抗干扰能力。一般来说,任何在输出电流中产生的噪声都可以被接收装置的共模抑制器消除。此外,输出的电流信号不会像大多数电压信号一样随距离变化(降低)。
采用双线发射机可大大降低线缆成本。热偶产生的低电压信号,在传送到任何远距离时,都需要用到屏蔽电缆。若用无屏蔽电缆传输这些信号,环境中的电噪声来自于电弧放电继电器、电动机和交流电源线,将加剧信号的破坏。此外,在需要较长电缆的应用中,通常要安装昂贵的粗线(因为这可以减少由线路电阻引起的信号电压下降引起的误差)。
可以使用普通铜线连接双线传输器系统中所有相关设备。输出4~20mA电流信号具有很强的抗环境电噪声能力,长距离传输不会衰减,甚至可以通过直径较小的电线进行传输。增加一个双线发射机可以解决高成本的长线路传输和大容量屏蔽的问题。
接地回路问题
当接地棒在两个不同的点上接地时,当电压计在两点之间连接时,就能检测出两点之间的电压差。事实上,在地球表面任意两点之间,电压可能会出现差异。在测量过程中,在远距离测量中,这种电压差会在线路上产生错误的电流,这就是所谓的“地环路”信号。这将导致显示错误的结果。
为避免这种“地接环路”错误,请为您的系统选择一种隔离式双线传输器。该发射机通过光电的方式使传感器信号与输出电流环隔离。因此,用户可以同时将传感器和电流回路的一端接地。
发射机特性
该发射器提供双线输出,通过同一线路供电和输出。负荷电阻和直流电源采用串联方式供电,输出电流为4~20毫安,输出信号与输入信号成正比。
使用双线变送器,可以远距离地将变送器安装在接近传感器的地方,从而大大减少了低电压传感器输出比较敏感的噪声和信号衰减的影响。
适用于现场安装的坚固耐用的金属外壳,可提供螺丝输入输出端,非常环保。这个壳体可以安装在表面,也可以安装在标准继电器上。
虽然新的模式已经推出,它和实际温度成线性关系,但是大多数双线发射机都是和热电偶或RTD产生的电压信号成线性关系的。
线型变送器能将热电偶或RTD信号转换成4~20毫安的输出信号。有些模型会被转换成RS232C的输出。每一种类型都提供拨码开关选择,可用于多种热电偶,也可在单个型号上提供热电偶和RTD选择。两线式发射机有隔离型和非隔离型两种类型,输出范围可由超过80~100%的传感器范围(取决于型号)和范围调整来调节。

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