4~20 mA.DC(1~5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統(tǒng)用模擬信號標(biāo)準(zhǔn)。我國從DDZ- II型電動儀表開始采用這一國際標(biāo)準(zhǔn)信號制,儀表傳輸信號采用4~20 mA.DC,聯(lián)絡(luò)信號采用1~5 V.DC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號使用4~20 mA有以下幾個原因。
1、遠(yuǎn)傳信號用電流源優(yōu)于電壓源的原因,因?yàn)楝F(xiàn)場與控制室之間的距離較遠(yuǎn),連接電線的電阻較大時,如果用電壓源信號遠(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,而用恒電流源信號作為遠(yuǎn)傳,只要傳送回路不出現(xiàn)分支,回路中的電流就不會隨電線長短而改變,從而保證了傳送的精度。
2、信號最大電流選擇20 mA的原因是基于安全、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,20 mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯,非常安全。
3、信號起點(diǎn)電流選擇4mA的原因:(1)變送器電路沒有靜態(tài)工作電流將無法工作,信號起點(diǎn)電流4 mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流;(2)同時儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC,不與機(jī)械零點(diǎn)重合,這種“活零點(diǎn)”有利于識別斷電和斷線等故障。
4、電流信號一般采用兩線制,電壓信號一般采用三線制 ,相比之下,兩線制比三線制節(jié)省材料,降低成本。
5、相對于現(xiàn)場工況比較復(fù)雜的,電流信號抗干擾的能力相比電壓信號更強(qiáng)。在有干擾的工況下,建議選擇4~20 mA信號。