4-20 ma압력 송신기산업 자동화에서 가장 널리 사용되는 압력 측정 장치 중 하나입니다. . 작동 원리는 물리적 감지, 신호 변환 및 현재 전송 기술 .를 결합합니다.
1. 압력 감지 단계
감지 요소:
금속 다이어프램 (e . g ., 316L 스테인리스 스틸) 또는 실리콘 piezoresistive 센서 . 압력이 적용되면 다이어프램은 미세 지형 (변형 효과) .} .}를 사용합니다.
압전성 효과 (반도체 센서의 경우):
실리콘 다이어프램의 밀 스톤 브리지는 압력에 비례하여 밀리 볼트 레벨 전압 신호를 출력하여 압력에 대한 저항을 변화시킵니다 (e. g ., 0-100mv) .
2. 신호 변환 및 증폭
센서 신호 처리:
원시 전기 신호는 노이즈를 제거하고 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 고정식 증폭기 (e . g {.)에 의해 증폭됩니다.
아날로그-디지털 변환 (ADC):
일부 스마트 송신기는 먼저 아날로그 신호를 디지털 신호 (e . g .로 변환하여 마이크로 프로세서 .에 의해 선형화를 위해 24- 비트 ADC)를 통해 (e . g .을 변환합니다.
3. 전류 출력 제어
전압-전류 변환 (V/I 회로):
핵심 구성 요소는 전용 전류 루프 IC이며 처리 된 신호를 4-20 ma current로 변환합니다.
4MA제로 압력에 해당합니다 (e {{{0}} g ., 0 kpa) .
20MA본격적인 압력 (e . g ., 100 kPa) .에 해당합니다.
2 와이어 원리:
전원 공급 장치 (일반적으로 24V DC) 및 신호는 동일한 두 와이어를 공유합니다 . 4MA "Live Zero Point"는 전원 및 신호 전송 .을 제공합니다.
일정한 전류 특성 : 전류 값은 라인 저항에 영향을받지 않습니다 (250Ω보다 작거나 같은 하중 저항의 경우) .
4. 온도 보상 및 선형화
온도 드리프트 보정:
내장 온도 센서 (e {. g ., pt100) 주변 온도를 실시간으로 모니터링하여 알고리즘을 통해 열 드리프트를 보상합니다 .
비선형 수정:
마이크로 프로세서는 원시 센서 데이터에 다항식 피팅을 적용하여 본격적인 선형성을 보장합니다 (e {. g ., ± 0 . 1% fs).
5. 반 간 회의 설계
전자기 호환성 (EMC):
차폐 케이블 및 필터 회로 (e . g ., π-filters)를 사용하여 산업 환경에서 전자기 간섭을 억제합니다 .
격리 기술:
광학 또는 자기 분리는지면 루프 간섭을 방지합니다 (고음 환경에서 공통) .
주요 기능 분석
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특징 |
설명 |
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라이브 제로 포인트 (4ma) |
신호 파손에서 장치 전원 출력 (0 ma)을 구별합니다 (<3.8mA triggers an alarm). |
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비용 절약 2 와이어 |
별도의 전원 배선을 제거하고 설치를 단순화합니다 (특히 원격 변속기의 경우 최대 1km 이상) . |
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본질적인 안전성 |
4MA 시작 전류는 스파크를 방지하여 위험한 지역에 적합합니다 (안전 장벽이 필요) . |
일반적인 응용 프로그램
1. 프로세스 제어:
오일 파이프 라인 압력 모니터링 (4ma=압력 없음, 20ma=10 MPA) .
2. 액체 수준 측정:
정수압을 통해 액체 높이를 계산하며, 현재는 레벨에 비례하여 .입니다.
3. 장비 보호:
압축기 출력 압력 압력이 한계를 초과 할 때 트리거가 종료됩니다 (20ma 이상 또는 동일) .
