4…20mA输出的变送器为什么有高的抗干扰能力?

凡是4…20mA输出的变送器都有很大的输出阻抗,也就是说,它的内阻很大,输出的电流相当是个恒流源。通常内阻在几百兆欧姆以上。而与变送器连接的DCS或PLC的输入卡的输入阻抗通常是250Ω。

现以E+H公司TMT181或模数仪表AD138两线制温度变送器举例说明:

图一是它们与DCS或PLC的输入卡件的联接图,DCS的输入电阻是250Ω 。当有一个1000V的干扰信号Ue进入4…20mA回路时,让我们计算一下,在DCS输入端的250Ω的电阻上有多大的干扰电压Uin。TMT181和AD138的输出阻抗大于100MΩ。

图二是图一输出回路的等效电路。


图一 两线制变送器与DCS的连接图

图二 图一的等效电路

图二等效电路是一个4…20mA的电流环,二个圆的图案代表变送器输出的4…20mA电流源,Rs代表变送器的输出阻抗,Rin是DCS的采样电阻,也就是变送器的负载。其中Ue是干扰电压。根据计算 ,当1000V干扰电压进入环路时,它在DCS输入的干扰电压可按下式计算:

从上述计算结果可以看出,该干扰信号 ≈ 0.0025V,对DCS输入量程为1…5V的信号来讲是非常微小的, 甚至是可以忽略不计的。

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