I. Khái niệm chính

Cái gì gọi là máy phát? Đầu tiên, bạn cần biết cảm biến là gì? Cảm biến là một thuật ngữ chung cho một thiết bị hoặc thiết bị có thể được đo lường theo quy định và chuyển đổi thành tín hiệu đầu ra có sẵn theo một quy luật nhất định, thường bao gồm các yếu tố nhạy cảm và các yếu tố chuyển đổi.

Khi đầu ra của cảm biến là tín hiệu tiêu chuẩn quy định, nó được gọi là máy phát. Máy phát: Ngoài chức năng cảm biến, còn có chức năng phóng to chỉnh hình, đầu ra là tín hiệu điều khiển tiêu chuẩn. Ví dụ: 4-20mA

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Chế độ hai dây là chỉ máy phát hiện trường và thiết bị điều khiển phòng chỉ dùng hai dây dẫn, hai dây này vừa là dây nguồn điện, vừa là dây tín hiệu. Hệ thống hai dây so với hệ thống ba dây (một dây nguồn dương, hai dây tín hiệu, trong đó có một GND) và hệ thống bốn dây (hai dây nguồn dương và tiêu cực, hai dây tín hiệu, trong đó có một GND), ưu điểm của hệ thống hai dây là:

1, không dễ bị ảnh hưởng bởi cặp nhiệt điện ký sinh và giảm điện áp và trôi nhiệt độ dọc theo dây điện, có sẵn dây dẫn tốt hơn rất rẻ; Có thể tiết kiệm rất nhiều dây cáp và chi phí lắp đặt;

2, khi điện trở đầu ra của nguồn hiện tại đủ lớn, điện áp trong vòng lặp dây được cảm nhận bởi sự kết hợp của từ trường, sẽ không có tác động đáng kể, bởi vì nguồn gây nhiễu gây ra hiện tại rất nhỏ, thường sử dụng dây xoắn đôi có thể làm giảm nhiễu; Chế độ ba tuyến và chế độ bốn tuyến phải dùng dây che chắn, tầng che chắn của dây che chắn phải tiếp đất thích đáng.

3, nhiễu điện dung có thể gây ra lỗi liên quan đến điện trở của máy thu, cho vòng lặp hai dây 4~20mA, điện trở của máy thu thường là 250Ω (lấy mẫu Uout=1~5V) điện trở này là nhỏ đến mức không đủ để tạo ra lỗi đáng kể, do đó, chiều dài dây có thể được cho phép dài hơn và xa hơn so với hệ thống đo từ xa điện áp;

Mỗi thiết bị hiển thị và đọc đơn lẻ hoặc thiết bị ghi âm có thể được thay thế giữa các kênh khác nhau với chiều dài dây khác nhau, không có sự khác biệt về độ chính xác do chiều dài dây khác nhau, để đạt được thu thập phân tán, lợi ích của thu thập phân tán là: thu thập phân tán, kiểm soát tập trung. ...

4 mA được sử dụng ở mức zero, làm cho nó rất thuận tiện để đánh giá mở và ngắn mạch hoặc cảm biến thiệt hại (trạng thái 0mA).

6. Ở cửa ra hai dây rất dễ dàng tăng thêm một hai linh kiện chống sét, có lợi cho việc chống sét an toàn.

Máy phát ba và bốn dây không có những ưu điểm trên sắp được thay thế bằng máy phát hai dây, từ động lực công nghiệp nước ngoài và cung cấp và cầu chip máy phát có thể được biết sơ qua, máy phát hiện tại được sử dụng để lắp đặt trên đường dây điện của thiết bị hiện trường, và chip đơn là cốt lõi của hệ thống giám sát nằm trong phòng giám sát xa trang web thiết bị, hai thường cách nhau hàng chục đến hàng trăm mét hoặc thậm chí xa hơn. Môi trường trên trang web của thiết bị là khắc nghiệt hơn, tín hiệu điện mạnh sẽ tạo ra tất cả các loại nhiễu điện từ, cảm biến sét sẽ tạo ra xung đột mạnh, trong trường hợp này, một vấn đề khó khăn gặp phải trong hệ thống ứng dụng chip đơn là làm thế nào để truyền tín hiệu nhỏ một cách đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt ở khoảng cách xa.

Sự xuất hiện của linh kiện chuyển giao hai dây đã giúp vấn đề này được giải quyết tốt hơn. Chúng tôi đã thiết kế máy phát dòng điện hai dây loại đục lỗ nhỏ, giá cả phải chăng với mô-đun chuyển đổi DH4-20 làm cốt lõi. Nó được đặc trưng bởi điện áp mất điều chỉnh thấp (<30 V), trôi điện áp thấp (<0,7 V/C °), phi tuyến cực thấp (<0,01%). Nó chuyển đổi cách ly hiện tại của đường dây điện của thiết bị hiện trường thành đầu ra tín hiệu hiện tại tiêu chuẩn thay đổi 4~20 mA theo tỷ lệ tuyến tính, sau đó gửi đến giao diện đầu vào của hệ thống giám sát thông qua một cặp xoắn đôi, đồng thời cũng gửi nguồn điện làm việc 24V của hệ thống giám sát đến bộ chuyển đổi hiện tại. Tín hiệu đo lường và nguồn điện được truyền đồng thời trên cáp xoắn đôi, cả cáp truyền tải đắt tiền được loại bỏ, và tín hiệu được truyền dưới dạng dòng điện, khả năng chống nhiễu được tăng cường rất nhiều

III. Phân loại và so sánh

Chuyển đổi tín hiệu đo vật lý hoặc tín hiệu điện thông thường thành đầu ra tín hiệu điện tiêu chuẩn hoặc thiết bị có khả năng xuất theo giao thức truyền thông. Nói chung được chia thành: máy phát nhiệt độ/độ ẩm, máy phát áp suất, máy phát áp suất vi sai, máy phát mức, máy phát hiện hiện tại, máy phát lượng điện, máy phát lưu lượng, máy phát trọng lượng, v.v.

IV. Phân tích ví dụ

Lấy phạm vi đo lường để kể lại ví dụ về máy phát hiện tại 0~100A. Đối với đầu ra 0~20mA của máy phát 0mA hiện tại tương ứng với đầu vào giá trị 0A, đầu ra 4~20mA của máy phát 4mA hiện tại tương ứng với đầu vào giá trị 0A, cả hai loại cảm biến 20mA hiện tại tương ứng với giá trị 100A.

Đối với đầu ra của máy phát 0~20mA, trong thiết kế mạch, chúng ta chỉ cần chọn điện trở giảm thích hợp, trong giao diện đầu vào của bộ chuyển đổi A/D trực tiếp chuyển đổi điện áp 0~V hoặc 0~10V thành tín hiệu kỹ thuật số, gỡ lỗi mạch và xử lý dữ liệu tương đối đơn giản. Nhưng nhược điểm là không thể phân biệt được thiệt hại của máy phát, không thể phân biệt được đầu ra của máy phát mở và ngắn mạch.

Đối với máy phát có đầu ra 4~20mA, việc gỡ lỗi mạch và xử lý dữ liệu khá dài dòng. Nhưng loại máy phát này có thể xác định xem mạch có bị lỗi hay không, máy phát có bị hư hỏng hay không, trong thời gian ngắn mạch hoặc khi bị hư hỏng, bằng cách phát hiện dòng điện trong phạm vi bình thường (giá trị nhỏ của zui cũng là 4mA khi bình thường) và do đó được sử dụng rộng rãi hơn.

Bởi vì máy phát 4~20mA đầu ra 4mA, điện áp trên điện trở lấy mẫu không phải là 0, trực tiếp thông qua mạch chuyển đổi kỹ thuật số tương tự sau khi số lượng kỹ thuật số không phải là 0, chip đơn không thể được sử dụng trực tiếp, thông qua tính toán công thức là quá phức tạp. Do đó, phương pháp xử lý chung là loại bỏ điện áp giảm 4mA trên điện trở lấy mẫu thông qua mạch phần cứng, sau đó chuyển đổi A/D. Loại mạch phần cứng này * RCV420, là một mạch chuyển đổi I/V chính xác, cũng như mạch chuyển đổi I/V ứng dụng LM258 tự lắp ráp, mạch này tạo thành vòng lặp dòng điện từ 4~20mA với 24V và điện trở lấy mẫu, do đó tạo ra một giảm áp suất 1~5V trên điện trở lấy mẫu và nhập giá trị điện áp này vào chân 3 của bộ khuếch đại LM258. Mạch điện áp riêng phần điện trở được sử dụng để tạo ra một giá trị điện áp cố định ở chân 2 của mạch tích hợp LM258 để bù đắp sự sụt giảm điện áp được tạo ra bởi dòng điện 4mA trên điện trở lấy mẫu. Vì vậy, khi máy phát dòng điện hai dây là 4mA giá trị nhỏ zui, chênh lệch điện áp 3 chân và 2 chân của LM258 về cơ bản là 0V. Điện trở kết nối LM258 với pha của nó tạo thành mạch khuếch đại điện áp có thể điều chỉnh, khuếch đại giá trị điện áp của dòng điện của máy phát dòng điện hai dây trên điện trở lấy mẫu và đầu ra thông qua 1 chân của LM258 đến mạch chuyển đổi analog/kỹ thuật số để đọc CPU chip đơn, dòng điện 4~20mA của máy phát dòng điện hai dây được hiển thị dưới dạng giá trị 0~100A trên màn hình LCD/LED thông qua phương pháp xử lý dữ liệu.