hailing 发表于 2018-6-28 14:20:16

请教:一般4-20mA传感器的最小电压和需要的采样电阻选型

我的控制板上提供4-20mA的接口用来外接传感器,传感器有两线制的4-20mA温湿度传感器,风压传感器,风速传感器等,后续可能还会接有害气体传感器等,有两线制和三线制的。想问下
1:一般4-20mA传感器最小工作电压是12V的吗?24V是肯定可以的,但是电压高了后一旦短接后,采样电阻上功耗有几W,容易烧采样电阻。
2:采样电阻大家选多大阻值的,什么封装的采样电阻?现在我选用了1210的100R的,后端接RC后接4051做8选1后连MCP3421。

z7001 发表于 2018-6-28 14:34:20

昨天用到了两线制4-20MA的传感器两只,是位移传感器,出了个大笑话,直接把传感器的12-24VDC端接PLC的I+端,OUTPUT端接PLC的V-端,结果死活就是没信号出来,搞了两天还是一个朋友提醒才知道,要将位移传感器的12-24VDC端接24VDC电源,而位移传感器的OUTPUT端接i+端和V+端,PLC的V-接24VDC电源的COM端。

      不过发现这个传感器有点温漂,在上午开始时plc读出的值很稳定,一直通电到下午5点后,发现PLC读出的值明显增大了一倍(位移传感器的位移位置处于同一位置点)。

hailing 发表于 2018-6-28 14:46:07

z7001 发表于 2018-6-28 14:34
昨天用到了两线制4-20MA的传感器两只,是位移传感器,出了个大笑话,直接把传感器的12-24VDC端接PLC的I+端 ...

PLC的V+和V-内部直接是1个采样电阻吗?能量下阻值是多少吗

hailing 发表于 2018-6-29 17:08:13

最后设计改为使用自恢复保险丝对采样电阻上的电压进行钳位到9V左右,这样采样电阻上的功耗大大降低,使用1210功率可以抗住瞬间的大电流冲击,后面就靠自恢复保险丝动作来限流了。选择7.5CA降低了分流过TVS的电流。

john78 发表于 2018-6-29 17:27:30

250R,功率不大啊

cqfeiyu 发表于 2018-6-29 21:09:39

输入串联30mA自恢复保险丝

kinsno 发表于 2018-6-29 21:12:14

楼主,你这种设计,首先得是共地吧。。如果你采样2个不同的二次仪表,咋整?

hailing 发表于 2018-6-29 23:36:20

kinsno 发表于 2018-6-29 21:12
楼主,你这种设计,首先得是共地吧。。如果你采样2个不同的二次仪表,咋整?

...

两线直接接24v和采样电阻,三线接24/GND/采样电阻。没问题啊。实际已经接了温湿度传感器,风压,风速三种传感器了,没出现问题。反而是调试的时候插错线或者是插的假负载过小,导致电流大烧采样电阻。所以要加保护。

kenshudemayi 发表于 2018-6-30 06:27:27

这种传感器一般接上一个500欧的电阻20ma电流就得能转换到10v电压

hailing 发表于 2018-6-30 07:00:20

kenshudemayi 发表于 2018-6-30 06:27
这种传感器一般接上一个500欧的电阻20ma电流就得能转换到10v电压

这个是最大阻值了,我后面接mcp3421的,2v输入足够,所以远了100R

vvwvvw 发表于 2018-6-30 07:52:04

测量仪器一般用250欧的金属箔电阻转1-5v的电压

kinsno 发表于 2018-6-30 12:53:25

hailing 发表于 2018-6-29 23:36
两线直接接24v和采样电阻,三线接24/GND/采样电阻。没问题啊。实际已经接了温湿度传感器,风压,风速三种 ...

那你是外面3种二次仪表,都是共用1个24V吧,如果是分别独立供电的,不就是3个GND吗。。肯定就成了浮地喽。。值还能测得准 吗?

ilikemcu 发表于 2018-6-30 15:17:10

一般按照变送器输出阻抗配电阻,采样的电阻用精密的,然后串联一个普通的的功率稍微大些的电阻,因为最大电压24V,最大电流20mA左右,理论极限也就25mA,实际功耗,理想极限600mW,加上前级内部的电压降,实际负载电阻500欧,20mA电流下,也就是10V压降,200mW的功耗,几个0805、1206电阻分摊一下就可以搞定了。上自恢复保险丝有点夸张哈。

hailing 发表于 2018-6-30 20:56:45

ilikemcu 发表于 2018-6-30 15:17
一般按照变送器输出阻抗配电阻,采样的电阻用精密的,然后串联一个普通的的功率稍微大些的电阻,因为最大电 ...

主要是接线的时候可能接错或短路。或者加可调电阻模拟是可调电阻阻值基本上是0的情况,这些都容易烧采样电阻或对整个24v系统短路照成瘫痪。所以自恢复保险丝加tvs少不了。

hailing 发表于 2018-6-30 20:57:23

kinsno 发表于 2018-6-30 12:53
那你是外面3种二次仪表,都是共用1个24V吧,如果是分别独立供电的,不就是3个GND吗。。肯定就成了浮地喽 ...

统一由我们的控制板供电的。

lhj200304 发表于 2018-7-14 11:16:53

有的4-20mA传感器最小工作电压是9V到36V   采样电阻根据厂家的指导来选,主要看传感器的驱动能力

njjh1718 发表于 2019-2-24 12:42:00

本帖最后由 njjh1718 于 2019-2-25 11:52 编辑

这点不需要用保险丝   

njjh1718 发表于 2019-2-25 11:52:37

ilikemcu 发表于 2018-6-30 15:17
一般按照变送器输出阻抗配电阻,采样的电阻用精密的,然后串联一个普通的的功率稍微大些的电阻,因为最大电 ...

你好   
24V供电的电流环4-20mA输出电路,如果输出电阻为100R,那么最大的负载能力是不是就是1.2K?   不对吧?
应该是 怎么验证   电流环电路的负载电阻的?


电流环:
24V供电

redroof 发表于 2019-2-25 12:02:33

njjh1718 发表于 2019-2-25 11:52
你好   
24V供电的电流环4-20mA输出电路,如果输出电阻为100R,那么最大的负载能力是不是就是1.2K?   不对 ...

24V供电,极限输出电压差不多20V左右,电流要达到20mA,所以负载电阻最大差不多就是1K
电流采样端的常用电阻值是250欧或者100欧。偶尔有很老的仪表用500欧的,更大的电阻很少见,小于100的也少见

ilikemcu 发表于 2019-2-25 12:30:59

njjh1718 发表于 2019-2-25 11:52
你好   
24V供电的电流环4-20mA输出电路,如果输出电阻为100R,那么最大的负载能力是不是就是1.2K?   不对 ...

一般来说,负载电阻并不一定等于负载总电阻,24V电源,内部线路自身有一些电路需要一个压价的,所以你这样算法是完全不顾实际使用的理想化推算。

楼上说的对,实际的负载电阻一般是250或500欧,这样20mA的压价就是5或10V,这样的输入端也正好可以接0-5或10V的电压模拟量。当4-20mA使用非常远的距离进行传输时,就要考虑电线的压降了,这部分电线的电阻,也是负载总电阻的一部分,但是不是最终终端的负载电阻部分。

njjh1718 发表于 2019-2-25 16:38:50

本帖最后由 njjh1718 于 2019-2-25 17:14 编辑

ilikemcu 发表于 2019-2-25 12:30
一般来说,负载电阻并不一定等于负载总电阻,24V电源,内部线路自身有一些电路需要一个压价的,所以你这 ...

嗯受教了平时很少用到这个   有两个案例帮分析看看:
一:有次用压力表(进口)好像就是   4-20mA的,当时就是接入的500欧(90年代初的系统,标识是500欧,具体也没量)。会出现以下特点:
当压力表4-20mA输出端空载时,用量的电流输出为4.02mA,一旦就入并联500欧采样电阻(PLC模拟信号输入端口),此时再串入回路测电流时,电流已从4.02mA变为6.11mA。这种情况下,是不是就能说明,此款表的负载电阻达不到500欧?没怎么玩过,后来转行业了,不过这个问题现在还记得很清楚
备注:
4-20mA输出电路用的是4运放搭建的电流环电路。
二:其余部分大致相同,也是压力表,用的AD421驱动输出的4-20mA,发现当接250欧姆的采样电阻时,回路中电流下降至0.3mA,一旦去除这个250欧,用万用表量的电流又能恢复至4.01mA.
无意中看到这个楼主贴,顺便来讨教讨教这方面的问题   {:handshake:}

ilikemcu 发表于 2019-2-25 18:29:55

njjh1718 发表于 2019-2-25 16:38
嗯受教了平时很少用到这个   有两个案例帮分析看看:
一:有次用压力表(进口)好像就是   4-20mA ...

第一个分析应该是对的,第二个就不懂了
页: [1]
查看完整版本: 请教:一般4-20mA传感器的最小电压和需要的采样电阻选型