LVDT位移传感器为什么选择二线制

2018-10-23 16:57:18 信为传感器

工业上普遍需要测量各类电量与非电物理量,例如电流(AD)、电压(VD)、功率(WD)、频率(FD)、温度(TT)、重量(LD)、位置(PT)、压力、转速(RT)、角度等,都需要转换成可接收的直流模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将被测物理量转换成可传输直流电信号的设备称为传感器。将直线位移量(物理量)转换为电信号的传感器称之为直线位移传感器,用差动变压器式原理实现这种转换的传感器,称之为差动变压器式位移传感器,简称差动式位移传感器或者差动式传感器,英文缩写为LVDT。

LVDT位移传感器的传统输出直流电信号有0-5V、0-10V、1-5V、0-20mA、4-20mA等,目前最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。

电流型LVDT位移传感器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是传感器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制传感器。当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制传感器。   

其实大家可能注意到, 4-20mA电流本身就可以为传感器供电。传感器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于传感器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种传感器只需外接2根线,因而被称为两线制传感器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,传感器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。  

在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根导线意味着成本降低近百元!因此在实际使用中两线制传感器得到越来越多的应用。

深圳市信为科技发展有限公司生产的两线制4-20mA输出LVDT位移传感器,已经广泛应用于各种工控领域!


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