概況
BEN系列BE420SM58N-011多圈4-20ma絕對值編碼器,高工業等級絕對值數字碼盤,內置信號轉換,4~20m模擬電流,方便連線各設備智慧型軟體設定,多用途、多功能,直接對應單圈角度,轉動平移速度測量。4mA對應值、20mA對應值任意設定及微調;方向設定;外部置位,線設定預設位置,安裝方便,無需找零。內部絕對值碼盤,全數位化計值,信號無溫度、機械影響,信號干擾零點飄移極小,
性能參數
4-20MA絕對值編碼器工作電壓:10…30Vdc極性保護消耗電流:<50mA(24Vdc)<90mA(12Vdc)輸出信號:4~20mA信號輸出可設定長度、角度、速度套用輸出線性分辨度:1/4096FS連續圈數:4096圈重複精度:重複性±2BIT(實際精度與安裝精度、軸同心度有關)信號調整:可4mA輸出微調,20mA輸出微調;可方向設定,可預設位置,外部置位(例如:外部置零)。工作溫度:-25~80℃編程時溫度範圍:0℃~70℃防護等級:外殼IP67,轉軸IP65振動衝擊:20g,10~2000Hz;100g,6ms允許轉速:2400轉/分連線電纜:1米8芯禁止電纜徑向側出(線纜可加長;可插針形式輸出;其餘形式可訂貨)外形特徵:金屬外殼,密封雙軸承結構。
4~20mA工作原理
在工業現場,用一個儀表放大器來完成信號的調理並進行長線傳輸,會產生以下問題:第一,由於傳輸的信號是電壓信號,傳輸線會受到噪聲的干擾;第二,傳輸線的分布電阻會產生電壓降;第三,在現場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題。為了解決上述問題和避開相關噪聲的影響,我們用電流來傳輸信號,因為電流對噪聲並不敏感。4~20mA的電流環便是用4mA表示零信號,用20mA表示信號的滿刻度,而低於4mA高於20mA的信號用於各種故障的報警。[1]4~20mA電流環有兩種類型:二線制和三線制。當監控系統需要通過長線驅動現場的驅動器件如閥門等時,一般採用三線制變送器,這裡XTR位於監控的系統端,由系統直接向XTR供電,供電電源是二根電流傳輸線以外的第三根線。二線系統是XTR和感測器位於現場端,由於現場供電問題的存在,一般是接收端利用4~20mA的電流環向遠端的XTR供電,通過4~20mA來反映信號的大小。
4~20mA產品的典型套用是感測和測量套用。在工業現場有許多種類的感測器可以被轉換成4~20mA的電流信號,TI擁有一些很方便的用於RTD和電橋的變送器晶片。由於TI的變送器晶片含有通用的功能電路比如電壓激勵源、電流激勵流、穩壓電路、儀表放大器等,所以可以很方便地把許多感測器的信號轉化為4~20mA的信號。電橋感測器的大多數套用是用於測量壓力。在一個實際電路中,如果惠斯登電橋每條臂上的電阻為2k,那么無論從激勵電壓端或差分輸出端看進去,它的等效電阻都是2k。在沒有壓力的時候,它的電橋是平衡的,輸出電壓為0。當施加壓力時,由於電橋失衡,會產生一個差分電壓,差分電壓便會反映這個壓力的大小。滿度和色調是壓力感測器的兩個主要技術指標,現實世界裡使用著的感測器都存在著一定的非線性,它的輸出電壓會隨著溫度的變化而變化。輸出電壓隨溫度的變化不是線性的,滿度和色調都具有這種性質。4~20mA的感測器信號調理解決方案4~20mA電流環在結構上由兩部分即變送器和接收器組成,變送器一般位於現場端、感測器端或模組端,而接收器一般在PLC和計算機端,它一般在控制器內。二線制4~20mA電路套用,其工作電源和信號共用一根導線,工作電源由接收端提供。為了避免50/60Hz的工頻干擾,採用電流來傳輸信號。二線制方案需要考慮的主要問題:確定所用接收器的數量,當有多個接收器時,它將要求變送器擁有一個較低的工作電源電壓。另外一種考慮是降低迴路電流在接收端的壓降。二線制方案設計需要考慮:(1)電路環中的接收器的數量:更多的接收器將要求變送器有較低的工作電壓;(2)變送器所必需的工作電壓要有一定的餘量;(3)決定感測器的激勵方法是電壓還是電流。圖2為TI提供的帶有電壓調節和參考電路的二線制方案。圖中XTR115/116是用於4~20mA信號的精密的信號轉換器,它包含有5V電壓的穩壓電路,可以向外部電路供電。一個精密的片上基準電壓可以用於電壓偏置或者感測器的激勵。三線制4~20mA電路在設計上是由變送器端提供工作電源,為避免50/60Hz的工頻干擾,採用電流來傳輸信號。XTR調節器和現場的負載共用一個地接。方案設計需要考慮:(1)電流環路中的接收器的數量;(2)更多的接收器要求變送器擁有更高的工作電壓;(3)保證變送器所必需的工作電壓,並應該有一定的餘量。TI提供的三線制的變送器套用方案如圖3所示,圖中XTR110是一個用於模擬信號傳送的精密的電壓-電流轉換器,它可以將0~5V或0~10V的輸入電壓直接轉換到4~20mA、0~20mA、5~25mA的輸出信號。XTR110含有精密的電阻網路,以適應不同的輸入輸出要求。一個10V的電壓參考可以用於驅動外部。