DH420型两线制变送器模块.docx
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DH420型两线制变送器模块.docx
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DH420型两线制变送器模块
DH4-20型两线制变送器模块
[用途]
新型变送器国际标准输出的模拟信号电流值为4~20mA两线制的环路在发送数据以及控制那些易于以这一标准接受指令的某些执行器的过程中有广泛的应用。
目前在国际上已作为模拟信号中的电流遥测技术唯一标准。
在利用两根导线的电流遥测电路中,变送器工作电源与示读装置,包括传感器工作电源和发送导线的任何其它电阻都是相串联在环路内。
其优点:
■1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,传输线可用非常便宜的更细的双绞线导线;
■2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能抵抗降低干扰;
■3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4~20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1~5V)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远;
■4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等造成精度的差异;
■5、将4mA用于零电平,使判断开路或传感器损坏(0mA状态)十分方便。
■6, 在两线输出口容易增设防浪涌和防雷器件,有利于安全防雷防爆。
DH4-20mA模拟变送器模块是中科院方舟公司采用意法半导体(ST)ASIC芯片为实现无源交流隔离传感器(互感原理)的两线制电流遥测技术手段而定型生产的单片模块产品。
无源交流隔离传感器(互感原理)输入的电流电压信号经整流滤波和I/V转换后输出一个随I1线性变化的直流电压信号U2,U2作为浮地控制信号去控制该模块输出4~20mA的标准化电流环路,该模块实现了无源交流隔离传感器信号变换为两根连接线路发送的呈线性比例的环路电流,接受器通过测量已知电阻RL两端的压降对环路电流进行检测(如图1,图2所示)。
[基本原理框图]
[DC0~5V转换DC4~20mA的基本原理图]
[主要技术指标]
(1).额定环路电流:
DC4-20mA(静态、满程可调节)
(2).额定控制端电压:
DC0-5V±10%(静态、满程可调节)
(3).额定工作电压:
+24V±20%
(4).额定控制端输入电流:
≤100uA
(5).额定电源功耗:
静态4mA,动态时相等与环路电流20mA
(6).非线性失真:
0.1%FS
(7).额定输出电流温漂:
≤50ppm/℃
(8).静态零电平:
(4mA) 调节范围:
4mA±25%(3mA-5mA)
(10).最小工作电压:
>15V
(11).极限工作电压:
≤35V
(12).额定输出过流限制保护:
内部限制25mA+10%;
(13).两线端口瞬态感应雷与浪涌电流TVS抑制保护能力:
TVS抑制冲击电流
35A/20ms/1.5KW;(需外接1.5KE36CA瞬态抑制二极管)
(14).两线端口接错保护:
电源反接保护(需外接1N4007二极管)
(15).工作温度:
-40℃-80℃
(16).贮存温度:
-50℃-100℃
[外形产品照片]
[最大负载电阻与工作电压之间的关系]
■为使电路正常工作,变送器模块输出最大负载电阻RLmax即两根导线铜阻加RL(通常为了取得1~5V取样电压,选择250Ω/0.5W电阻)不能超过下式:
RLmax ≤ (VCC-10V)/ 20mA
[DH4-20变送器模块应用实例]
1、输入AC电流,输出DC4~20mA两线制远程遥测变送器电路
2、输入AC电压,输出DC4~20mA二线制远程遥测变送器电路
3、两线制4~20mA标准化电流环路信号发生器
4、单片机下位机与上位机两线制远程传输系统基本工作原理
5、单片机下位机与上位机DA/AD两线制多路远程传输系统工作原理
6、 DH4-20在霍尔直流电流变送器的应用电路实例
7、 采用DH4-20实现液位检测的两线制液位变送器
8.多路模拟信号-发送-传输-接收流程原理图
9.模拟信号(0-5V)-发送(4-20mA)-传输(4-20mA)-接收(0-5V)流程原理图
10.交流电流电压变送器原理设计与图解制作
附:
[DH4-20变送器模块套件供应]信息
DH4~20mA模拟串口模块及其变送器电路设计
二线制4~20mA模拟串口环路作为电流遥测技术标准,以其众多优点得到广泛应用,本文介绍的DH4~20型DH4~20mA模拟串口模块与无源交流隔离传感器的组合,不但解决了交流电流电压信号的二线制4~20mA环路遥测问题,而且成本低,性价比高。
本文简要介绍了这种模块的应用与测试,供读者选用参考。
摘要:
二线制4~20mA模拟串口环路作为电流遥测技术标准,以其众多优点得到广泛应用,本文介绍的DH4~20型DH4~20mA模拟串口模块与无源交流隔离传感器的组合,不但解决了交流电流电压信号的二线制4~20mA环路遥测问题,而且成本低,性价比高。
本文简要介绍了这种模块的应用与测试,供读者选用参考。
概述:
标准化的模拟信号电流值为4~20mA的环路在发送数据以及控制那些易于以这一标准接受指令的某些执行器的过程中有广泛的应用。
在国际上已做为模拟信号中的电流遥测技术标准。
在利用两根导线的电流遥测电路中,工作电源与示读装置,包括传感器和发送导线的任何其他电阻都是相串联在环路内。
其优点:
1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线;
2、在电流源输出电阻足够大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生显著影响,因为干扰源引起的电流极小,一般利用双绞线就能降低干扰;
3、电容性干扰会导致接收器电阻有关误差,对于4~20mA环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1~5V)这个电阻小到不足以产生显著误差,因此,可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远;
4、各个单台示读装置或记录装置可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等造成精度的差异;
5、将4mA用于零电平,使判断开路或传感器损坏十分方便(0mA状态);
6,在两线输出口容易增设防浪涌,防雷器件,有利于安全防爆。
DH4~20mA模拟串口模块是是中科方舟公司采用意法半导体(ST)ASIC芯片为实现无源交流隔离传感器(互感原理)的二线制电流遥测技术手段而定型生产的单片模块产品。
无源交流隔离传感器输入的电流信号经整流滤波和I/V转换后输出一个随I1线性变化的直流电压信号U2,U2作为浮地压控信号控制该模块输出4~20mA的电流环路(如图1所示)。
该模块实现了无源交流隔离传感器信号变换为两根连接线路发送的呈比例的环路电流,接受器通过测量已知电阻RL两端的压降对环路电流进行检测(如图2所示)
主要技术指标:
(1)额定环路电流:
DC4-20mA(静态、满程可调节)
(2)额定控制端电压:
DC0-5V±10%(静态、满程可调节)
(3)额定工作电压:
+24V±20%
(4)控制端输入电流:
≤100uA
(5)电源功耗:
静态4mA,动态时相等与环路电流20mA
(6)非线性失真:
0.1%FS
(7)输出电流温漂:
≤50ppm/
℃
(8)静态零电平:
(4mA)调节范围:
4mA±25%(3mA-5mA)
(10)最小工作电压:
15V
(11)极限工作电压:
≤35V
(12)输出电流保护:
内部限制(TVS能力:
24A,20us)
(13)接入保护:
电源反接保护(需外接1N4007二极管)
(14)工作温度:
-40℃-80℃
(15)贮存温度:
-50℃-100℃
外形照片:
最大负载电阻与工作电压之间的关系:
为使电路正常工作,最大负载电阻RLmax即二根导线铜阻加RL(通常为了取得1~5V取样电压,选择250Ω/0.5W电阻)不能超过下式:
RLmax≤(VCC-10V)/20mA
典型电路试验:
①I/V转换电阻R*计算:
已知U2=0.9I2R*=0.9(I2/N2)R*,R*=U2/0.9I2
例:
知CT的I2=0.1AR*=(6-7V)/0.9I2=66-77Ω,电阻消耗约0.6~0.7W,选功耗大于4倍,为2~3W功率的电阻。
②电路调试:
当I1为零时,调RP2使IOUT等于4.000mA,当I1为满值时,调RP1使IOUT为20.000mA。
DH4-20测试电路:
①.静态零电平4mA调节范围
测试条件:
VCC=24VUIN=0V(静态)
步骤:
改变RP1使UIN=0V,改变RP2观察IOUT的最大值和最小值。
IOUT实测值(mA)
RP2↓最小值3mA±0.3mA2.790
RP2↑最大值5mA±0.3mA4.838
②.UIN-IOUT线性测试
测试条件:
VCC=24VRL=700Ω
步骤:
1.将RP1调至UIN=0V
2将RP2调至IOUT=4.000mA
3.改变RP1从0~5V的UIN电位
UIN(V)IOUT(mA)实测值(mA)
04.0004.002
1.2508.0007.997
2.50012.00011.998
3.75016.00016.003
5.00020.00020.008
③.RL-VCC最大负载电阻与工作电压之间的关系
测试条件:
在上述②的测试条件UIN=5V,IOUT=20mA恒定状态下
步骤:
改变以下RL与VCC的对应关系,观察IOUT=20mA恒定状态
RL(KΩ)VCC(V)实测值(mA)
01020.003
0.11220.003
0.21420.005
0.31620.005
0.41820.005
0.52020.005
0.62220.005
0.72420.005
0.82620.010
0.92820.010
1.03020.010
1.13220.010
④.满值20mA的恒流测试
测试条件:
VCC=24VIOUT=20.000mA
步骤:
在上述条件下,改变RL从0~0.7KΩ,观察满值20的恒定状态
RL(KΩ)IOUT实测值(mA)
020.021
0.120.020
0.220.019
0.320.017
0.420.016
0.520.015
0.620.014
0.720.013
无源交流隔离传感器与DH4~20mA模拟串口模块应用实例
输出4~20mAdc二线制远程遥测变送器电路
霍尔直流电流变送器应用电路设计
霍尔直流电流变送器电路原理图
推荐采用两根双绞线的远程DA/AD信号传输系统低成本方案
采用两根双绞线的远程DA/AD信号传输系统低成本方案(附2张图纸)DH4-20每只8元,也就是每路成本8元,传输每米用两根双绞线比用屏蔽线又节省1元钱......远程DA/AD信号传输传输距离:
当DC+24V时,两根双绞线的总铜阻不大于450欧姆(因双绞线的截面决定总铜阻)时,保证终端250欧姆上有1-5V的信号电压。
交流电流变送器制作图纸
二线制4~20mA模拟恒流环路信号发生器制作
(本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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- DH420 型两线制 变送器 模块