两线制传感器原理
一篇看懂仪表二线制
一篇看懂仪表二线制、三线制、四线制的区别2018-01-29仪控君仪控工程网仪控工程网今天仪控君和大家讨论的两线制、三线制、四线制,是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器,其工作原理和结构上的区别,而并非只指变送器的接线形式。
首先,我们先看一下它们的定义两线制:两根线及传输电源又传输信号,也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的,电源是从外部引入的,和负载串联在一起来驱动负载。
三线制:三线制传感器就是电源正端和信号输出的正端分离,但它们共用一个COM端。
四线制:电源两根线,信号两根线。
电源和信号是分开工作的。
几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。
这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果,放大的本质就是一种能量转换过程,这就离不开供电。
因此最先出现的是四线制的变送器;即两根线负责电源的供应,另外两根线负责输出被转换放大的信号(如电压、电流、等)。
但目前,很多变送器采用二线制。
下面,我们就来具体看看不同线制变送器的差异有哪些?不同线制变送器的差异一、两线制要实现两线制变送器,必须要同时满足以下条件:1. V≤E min-I max RL max变送器的输出端电压V等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
2. I≤I min变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。
3. P<I min(E min-I min RL max)变送器的最小消耗功率P不能超过上式,通常<90mW。
式中:E min=最低电源电压,对多数仪表而言E min=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源允许的负向变化量;I max=20mA;I min=4mA;RL max=250Ω+传输导线电阻。
如果变送器在设计上满足了上述的三个条件,就可实现两线制传输。
所谓两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是信号线。
2线碰撞传感器的工作原理
2线碰撞传感器的工作原理
1. 两根电线
2线碰撞传感器由两根电线组成,电线之间有一定距离间隙。
2. 电源供电
两根电线分别连接到电源的正负极,形成一个简单的电路。
3. 电流产生磁场
当通电后,电流在电线中流动,根据电流产生磁场的原理,环绕电线会形成磁场。
4. 磁场相互感应
两根电线的磁场会相互感应,根据电磁感应定律,会在电线间感应出电压。
5. 检测电压
在电路中设置检测两线间的感应电压变化。
6. 碰撞导致变化
当传感器受到碰撞,两根电线间距离发生变化,相互间的磁场强度和感应电压也随之变化。
7. 电压信号输出
根据电压的变化判断是否发生了碰撞contact,并将电压信号输出到后续电路。
8. 设置阈值
通过设置合适的电压阈值,来区分碰撞和非碰撞情况。
9. 控制执行动作
传感器输出信号可以连接到控制器,当发生碰撞时,执行预设的动作。
10.应用广泛
这种传感器简单实用,价格低廉,应用广泛。
综上所述,2线碰撞传感器使用简单电路检测碰撞导致的电压变化,来实现对碰撞接触的感知,工作原理简单实用。
传感器二线制接法
传感器二线制接法
传感器的接线方式因传感器类型和应用场景的不同而有所差异。
二线制传感器是一种常见的传感器类型,其接法相对简单。
以下是二线制传感器的一般接法:
将传感器的棕色线(通常为正极)连接到电源的正极。
这通常是24VDC电源的正极。
将传感器的蓝色线(通常为负极)连接到电源的负极。
这通常是电源的0V或地线。
请注意,二线制传感器的接线方式可能会因具体传感器型号和制造商而略有不同。
因此,在实际接线之前,建议参考传感器的数据手册或制造商提供的接线指南以确保正确接线。
此外,二线制传感器通常用于简单的测量和控制应用,其中传感器的输出信号是模拟的,例如温度、压力等物理量的测量。
对于需要更高精度或更复杂控制的应用,可能需要使用三线制或四线制传感器。
需要注意的是,在接线过程中,务必确保电源已关闭,以避免短路或电击等安全问题。
如果不确定如何正确接线,建议咨询专业人士或制造商的技术支持部门。
传感器二线制和四线制的区别
两线制电流和四线制电流都只有两根信号线,它们之间的主要区别在于:两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又要提供电流信号;而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。
因此,通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的;而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的,因此,当PLC的模板输入通道设定为连接四线制传感器时,PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号,而当PLC的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源,以驱动两线制传感器工作。
传感器型号:1、两线制(本身需要供给24vDC电源的,输出信号为4-20MA,电流)即+接24vdc,负输出4-20mA电流。
2、四线制(有自己的供电电源,一般是220vac ,信号线输出+为4-20ma正,-为4-20ma 负。
PLC:(以2正、3负为例)1、两线制时正极2输出24VDC电压,3接收电流),所以遇到两线制传感器时,一种接法是2接传感器正,3接传感器负;跳线为两线制电流信号。
二种接法是2悬空,3接传感器的负,同时传感器正要接柜内24vdc;跳线为两线制电流信号。
(以2正、3负为例)2、四线制时正极2是接收电流,3是负极。
(四线制好处是传感器负极信号与柜内M为不同电平时不会影响精度很大,因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时,一种方法是2接传感器正,3接传感器负,plc跳线为4线制电流。
(以2正、3负为例)3、四线制传感器与plc两线制跳线接法:信号线负与柜内M线相连。
将传感器正与plc的3相连,2悬空,跳线为两线制电流。
(以2正、3负为例)4、电压信号:2接传感器正,3接传感器负,plc跳线为电压信号。
问:我用的SM331 8*12bit 模块信号有时正常有时不正常,后来我把COMP-跟信号的M-接起来就好了,但我同时发现他们之间接电容也可以,是怎么回事??模块的COMP-端、各信号的M-端和模块24伏供电的M端之间电气上有什么关系??答:对隔离输入模板,.摸板参考地Mana与CPU的电源地M没有电连接。
传感器二、三、四线制
传感器三种接线方式
1、二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
2、三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
3、四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。
可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。
当测量电阻数值很小时,测试线的电阻可能引入明显误差,四线测量用两条附加测试线提供恒定电流,另两条测试线测量未知电阻的电压降,在电压表输入阻抗足够高的条件下,电流几乎不流过电压表,这样就可以精确测量未知电阻上的压降,计算得出电阻值在桥式电路中,为了减小热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响并限制流过热电阻的电流,组成电桥的两个支路的上电阻通常取热电阻阻值的几十倍,
其值达到10-50K(和桥路供电电压有关),下电阻一般和热电阻某温度下阻值相同。
测量时取两者的电位差。
虽然如此,热电阻阻值随温度变化对支路电流的影响还是会造成输出的非线性,通常需要做一定补偿。
四川积健联合工业科技有限公司专为各种传感器提供校验设备。
如patan-130、patan-130Y、patan-600、patan-600Y,是专门为热电偶、热电阻温度传感器而设计的温度校验仪。
两线制接近开关技术参数
两线制接近开关技术参数一、什么是两线制接近开关?两线制接近开关是一种常用的电子元件,用于检测物体的接近或离开状态。
它通常由一个传感器和一个开关组成。
传感器可以感知物体的接近,并将信号传递给开关,从而控制电路的通断。
与传统的三线制接近开关相比,两线制接近开关只需要两根电缆进行连接,更加方便安装和使用。
二、两线制接近开关的工作原理1. 电容式接近开关:电容式接近开关通过感应物体与传感器之间的电容变化来判断物体的接近状态。
当物体接近传感器时,电容值会发生变化,从而触发开关动作。
2. 磁感应式接近开关:磁感应式接近开关通过感应物体的磁场变化来判断物体的接近状态。
当物体接近传感器时,磁场发生变化,从而触发开关动作。
3. 光电式接近开关:光电式接近开关通过感应物体对光的遮挡来判断物体的接近状态。
当物体遮挡传感器所发出的光线时,接近开关触发动作。
三、两线制接近开关的参数1. 接触电流:接触电流是指开关在接通状态下所能承受的最大电流。
通常以毫安(mA)为单位,不同型号的两线制接近开关具有不同的接触电流参数,用户在选择时应根据实际需求进行选择。
2. 额定电压:额定电压是指开关在正常工作状态下所能承受的最大电压。
通常以伏特(V)为单位,用户在使用时应确保电路的电压不超过两线制接近开关的额定电压。
3. 动作距离:动作距离是指物体离开或接近传感器时,开关的动作所需要的最小距离。
不同型号的两线制接近开关具有不同的动作距离,用户在选择时应根据实际需求进行选择。
4. 重复精度:重复精度是指开关在多次接通和断开过程中的动作精度。
通常以毫米(mm)为单位,重复精度越小,开关的动作越准确。
5. 响应时间:响应时间是指开关从感应到动作所需要的时间。
通常以毫秒(ms)为单位,响应时间越短,开关的反应越迅速。
6. 环境温度:环境温度是指开关能够正常工作的温度范围。
不同型号的两线制接近开关具有不同的环境温度参数,用户在使用时应确保工作环境的温度不超过开关的额定温度范围。
认识两线制传感器
认识两线制传感器标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]开篇:认识两线制传感器工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成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。
这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。
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。
电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。
最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。
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,称之为三线制变送器。
其实大家可能注意到,4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示。
变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在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。
这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。
工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有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!因此在应用中两线制传感器必然是首选。
2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能。
如果变送器自身耗电大于4mA,那么将不可能输出下限4mA值。
热电阻温度测量原理(二三四线制)
热电阻温度测量原理测温原理热电阻(如Pt100)是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值(电压/电流),再将电阻值转换成温度值,从而实现温度测量。
热电阻和温度变送器之间有三种接线方式:二线制、三线制、四线制。
二线制如图1。
变送器通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2......测温原理热电阻(如Pt100)是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值(电压/ 电流),再将电阻值转换成温度值,从而实现温度测量。
热电阻和温度变送器之间有三种接线方式:二线制、三线制、四线制。
二线制如图1。
变送器通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2。
计算得Rt:由于连接导线的电阻RL1、RL2无法测得而被计入到热电阻的电阻值中,使测量结果产生附加误差。
如在100℃时Pt100热电阻的热电阻率为0.379Ω/℃,这时若导线的电阻值为2Ω,则会引起的测量误差为5.3 ℃。
三线制是实际应用中最常见的接法。
如图2,增加一根导线用以补偿连接导线的电阻引起的测量误差。
三线制要求三根导线的材质、线径、长度一致且工作温度相同,使三根导线的电阻值相同,即RL1=RL2=RL3。
通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2、V3。
导线L3接入高输入阻抗电路,IL3=0。
热电阻的阻值Rt:由此可得三线制接法可补偿连接导线的电阻引起的测量误差。
四线制是热电阻测温理想的接线方式。
如图3,通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V3、V4。
导线L3、L4接入高输入阻抗电路,IL3=0,IL4=0,因此V4-V3等于热电阻两端电压。
热电阻的电阻值:由此可得,四线制测量方式不受连接导线的电阻的影响。
两线接近开关工作原理
两线接近开关工作原理
两线接近开关是一种常用的电子开关设备,它主要通过感应电磁场的变化来实现工作。
其工作原理如下:
1. 基本结构:两线接近开关通常由感应电感线圈、磁铁和触点组成。
感应电感线圈通常由绕制在铁芯周围的线圈构成,而磁铁则被固定在与被控物体相互靠近的位置。
触点则用于接通或断开电路。
2. 电磁感应:当被控物体靠近两线接近开关时,由于物体的导电性质,会在开关附近产生一个变化的磁场。
这个磁场会穿过感应电感线圈,导致其中的电流发生变化。
3. 电流变化:当感应电感线圈中的电流发生变化时,会产生一个电压信号。
该信号会被放大并用于驱动控制电路。
4. 控制电路:驱动控制电路会根据电压信号的变化来判断被控物体的位置。
当物体靠近开关时,电流增大,控制电路会判断物体处于接近状态,触点将闭合,电路通断。
5. 开关作用:通过触点的闭合或断开,两线接近开关可以控制其他设备或电路的开关状态。
当物体接近开关时,触点闭合,电路闭合,其他设备或电路被激活;当物体远离开关时,触点断开,电路断开,其他设备或电路被关闭。
总的来说,两线接近开关是利用物体接近而产生的磁场变化来探测物体位置,并通过控制触点的闭合或断开来控制其他设备
或电路的开关状态。
它在自动化控制和工业生产中有着广泛的应用。
2线制传感器原理
2线制传感器原理一、电压差动原理电压差动原理是利用两个电位之差来检测物理量的变化。
当被测量变化时,两电位之差也随之改变,通过测量这个电位差来反映被测量的变化。
这种原理广泛应用于压力、位移、速度等物理量的测量。
二、电流转换原理电流转换原理是将被测物理量转换为电流信号,再通过测量电流信号来反映被测物理量的变化。
常用的电流转换原理有热电偶、热电阻等,这些传感器利用了不同金属材料在不同温度下产生的热电效应或电阻率的变化来测量温度。
三、惠斯登电桥原理惠斯登电桥是一种测量电阻的电路,其基本原理是将被测电阻与标准电阻进行比较,通过测量两者的差值来计算被测电阻的阻值。
惠斯登电桥广泛应用于各种电阻的测量,如温度、压力等。
四、热电效应原理热电效应是指当两种不同金属材料接触并处于不同温度时,会产生电动势的现象。
热电效应原理就是利用这个现象来测量温度变化的。
当温度变化时,热电偶的电动势也会随之改变,通过测量这个电动势可以反映温度的变化。
五、光电效应原理光电效应是指光子通过照射光敏材料,使其电子从束缚状态进入自由状态,从而产生电流的现象。
光电效应原理就是利用这个现象来测量光照强度的。
当光照强度改变时,光敏电阻的阻值也会随之改变,通过测量这个阻值可以反映光照强度的变化。
六、霍尔效应原理霍尔效应是指当磁场穿过导磁材料时,在其侧面会产生电动势的现象。
霍尔效应原理就是利用这个现象来测量磁场强度的。
当磁场强度改变时,霍尔元件的输出电压也会随之改变,通过测量这个电压可以反映磁场强度的变化。
七、磁阻效应原理磁阻效应是指磁性材料的电阻率会随着磁场的变化而改变的现象。
磁阻效应原理就是利用这个现象来测量磁场强度的。
当磁场强度改变时,磁阻元件的电阻值也会随之改变,通过测量这个电阻值可以反映磁场强度的变化。
八、压电效应原理压电效应是指某些晶体或陶瓷材料在受到压力时会产生电压的现象。
压电效应原理就是利用这个现象来测量压力的。
当压力改变时,压电传感器的输出电压也会随之改变,通过测量这个电压可以反映压力的变化。
热电阻温度测量原理(二三四线制)
热电阻温度测量原理测温原理热电阻(如Pt100)是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值(电压/电流),再将电阻值转换成温度值,从而实现温度测量。
热电阻和温度变送器之间有三种接线方式:二线制、三线制、四线制。
二线制如图1。
变送器通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2......测温原理热电阻(如Pt100)是利用其电阻值随温度的变化而变化这一原理制成的将温度量转换成电阻量的温度传感器。
温度变送器通过给热电阻施加一已知激励电流测量其两端电压的方法得到电阻值(电压/ 电流),再将电阻值转换成温度值,从而实现温度测量。
热电阻和温度变送器之间有三种接线方式:二线制、三线制、四线制。
二线制如图1。
变送器通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2。
计算得Rt:由于连接导线的电阻RL1、RL2无法测得而被计入到热电阻的电阻值中,使测量结果产生附加误差。
如在100℃时Pt100热电阻的热电阻率为0.379Ω/℃,这时若导线的电阻值为2Ω,则会引起的测量误差为5.3 ℃。
三线制是实际应用中最常见的接法。
如图2,增加一根导线用以补偿连接导线的电阻引起的测量误差。
三线制要求三根导线的材质、线径、长度一致且工作温度相同,使三根导线的电阻值相同,即RL1=RL2=RL3。
通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V1、V2、V3。
导线L3接入高输入阻抗电路,IL3=0。
热电阻的阻值Rt:由此可得三线制接法可补偿连接导线的电阻引起的测量误差。
四线制是热电阻测温理想的接线方式。
如图3,通过导线L1、L2给热电阻施加激励电流I,测得电势V3、V4。
导线L3、L4接入高输入阻抗电路,IL3=0,IL4=0,因此V4-V3等于热电阻两端电压。
热电阻的电阻值:由此可得,四线制测量方式不受连接导线的电阻的影响。
传感器二线制和四线制地区别
两线制电流和四线制电流都只有两根信号线,它们之间的主要区别在于:两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又要提供电流信号;而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。
因此,通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的;而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的,因此,当PLC的模板输入通道设定为连接四线制传感器时,PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号,而当PLC的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源,以驱动两线制传感器工作。
传感器型号:1、两线制〔本身需要供应24vDC电源的,输出信号为4-20MA,电流〕即+接24vdc,负输出4-20mA电流。
2、四线制〔有自己的供电电源,一般是220vac,信号线输出+为4-20ma正,-为4-20ma 负。
PLC:〔以2正、3负为例〕1、两线制时正极2输出24VDC电压,3接收电流〕,所以遇到两线制传感器时,一种接法是2接传感器正,3接传感器负;跳线为两线制电流信号。
二种接法是2悬空,3接传感器的负,同时传感器正要接柜内24vdc;跳线为两线制电流信号。
〔以2正、3负为例〕2、四线制时正极2是接收电流,3是负极。
(四线制好处是传感器负极信号与柜内M为不同电平时不会影响精度很大,因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时,一种方法是2接传感器正,3接传感器负,plc跳线为4线制电流。
〔以2正、3负为例〕3、四线制传感器与plc两线制跳线接法:信号线负与柜内M线相连。
将传感器正与plc的3相连,2悬空,跳线为两线制电流。
〔以2正、3负为例〕4、电压信号:2接传感器正,3接传感器负,plc跳线为电压信号。
问:我用的SM3318*12bit模块信号有时正常有时不正常,后来我把COMP-跟信号的M-接起来就好了,但我同时发现他们之间接电容也可以,是怎么回事??模块的COMP-端、各信号的M-端和模块24伏供电的M端之间电气上有什么关系??答:对隔离输入模板,.摸板参考地Mana与CPU的电源地M没有电连接。
两线制传感器工作原理
两线制传感器工作原理
两线制传感器(3-Wire sensors)是一种常见的传感器类型,同时也是一种数字式输出的传感器。
它们通常被用于检测机器的位置、接近和距离,以及其他许多用途。
两线制传感器的工作原理是很简单的。
它们由三条电线组成,其中两条用于电源和地线,而第三条则用于信号输出。
当传感器探测到物体时,它会在信号输出电线上输出一个信号。
这个信号可以是数字信号,也可以是模拟信号。
两线制传感器的输出信号通常是数字信号。
当物体被探测到时,传感器输出1,否则输出0。
这个信号可以直接连接到计算机,或者其他数字设备中,方便快捷。
两线制传感器也可以输出模拟信号,但是这种输出信号较为复杂,需要使用特定的电路,以及更高的技术要求。
两线制传感器的应用非常广泛。
它们可以被用于自动化生产线上,以控制机器的位置及移动。
例如,当机器接近特定位置时,传感器可以触发一个信号,告知机器向移动。
由此,自动化生产线上的工程人员可以去监测其他的工作。
除此之外,两线制传感器也可以被用于汽车、电子设备及外界环境的检测。
例如,汽车中的排放传感器可以通过探测汽车废气中的化学成分,来告知驾驶员汽车是否符合排放标准。
这同样需要两线制传感器来实现。
总体来看,两线制传感器作为一种常见的传感器,其功能和使用范围都是非常广泛的,其工作原理也是很简单的。
通过对其深入了解,我们可以更好地运用两线制传感器,满足不同的需求。
两线制传感器原理
两线制传感器原理一、引言随着科技的发展,传感技术在各个领域的应用越来越广泛。
传感器是一种能够感知、检测环境中各种物理量或者化学量的装置。
它能够将感知到的物理量或者化学量转换为电信号输出,以便于人们进行数据分析、处理和应用。
有很多种类的传感器,其中一种常见的类型是两线制传感器。
本文将从以下几个方面对两线制传感器的原理进行详细阐述。
二、两线制传感器的定义两线制传感器是一种集感知、检测和数据传输于一体的传感器。
它采用两条电线进行信号的传输,一条电线用来传输电信号,另一条电线用来传输信号的地线。
两线制传感器主要用于测量一些连续量或者离散量,如温度、压力、流量等。
三、两线制传感器的工作原理1.供电电源:两线制传感器需要一个供电电源来为传感器提供所需的电能。
这个电源可以是直流电源或者是交流电源,根据不同的应用来选择。
2.传感器元件:两线制传感器中关键的部分是传感器元件,它负责感知环境中的物理量或者化学量,并将其转换为电信号输出。
传感器元件的种类很多,如热电偶、压力传感器、磁敏传感器等。
3.信号转换:传感器元件感知到的物理量或者化学量是非电信号,所以需要将这些非电信号转换为电信号。
这一步骤通常由传感器内部的转换电路完成,将非电信号转换为与之对应的电信号。
4.电信号传输:经过信号转换后,电信号需要通过两条电线进行传输。
其中一条电线用来传输电信号,另一条电线用来传输信号的地线。
这样可以保证信号的稳定性和可靠性。
5.信号接收和处理:电信号传输到接收端后,需要进行信号的接收和处理。
接收端可以是一个显示器、计算机等设备,用来接收和显示传感器输出的信号。
而处理端可以是一个控制器、计算机等设备,用来对信号进行进一步的处理和分析,从而实现对环境的监测和控制。
四、两线制传感器的应用领域1.工业自动化:两线制传感器在工业自动化领域中得到了广泛的应用,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等。
它们可以用来监测工业生产过程中的各种物理量,实现对工业过程的控制和优化。
二线制霍尔式轮速传感器
二、推荐检修方法
将车辆举升后,用手慢慢转动车轮,测量结果应符合下列标准值:Ilow ≈ 7.15mA、Ihigh ≈ 14.3mA,Ulow ≈ 0.54V、 Uhigh ≈ 1.07V。另 外,可以用示波器测量轮速传感器的电流波形,测量的电流波形应该与图8 相吻合。但上述厂家推荐的对二线制霍尔式轮速传感器的检修方法比较繁琐、 复杂,不太实用。
传感器数据流对 比法,进入ABS模块 读传感器数据流,启 动车路试观察传感器 的数据流和其他三个 轮速传感器对比,此 方法可应用传感器偶 发故障性检测。
一、电路原理
一、电路原理
二线制霍尔式轮速 传感器插头只有两个接 线端子:电源与信号。 其电路原理如下图 所 示。该传感器仍然需要 外供电源(ABS 模块提 供12V 电源电压),通 过电路改进后将原来的 信号输出端子与搭铁线 并为一条线路。在ABS 模块内部设置了一个采 样电阻 (R=75Ω±1%), 通过采样电阻将电流信 号转换为电压信号并输 送给ABS 模块。
第一步
外观检查
关闭点火开关,拔下怀疑有故障的轮速传感器插 头,检查插头的连接情况;检查轮速传感器或触发信 号装置,观察是否吸附了金属铁屑等,检查两者之间 的间隙是否正确。
第二步
类型判断
测量轮速传感器的 插头上面的电压,霍尔 式传感器内部有霍尔元 件,稳压电路,运算放 大器这些电子元件都是 需要供电和打铁的,这 一步可以直接判断模块 是否有电压输出,模块 供电打铁有没有问题, 导线是否存在短路等故 障存在。
三、简便检修方法
通过上述对二线制霍尔式轮速传感器的结构原理分 析,对比厂家推荐的检修方法,下列检修方法更简便实 用。
认识两线制传感器
开篇:认识两线制传感器工业上普遍需要测量各类非电物理量,例如温度、压力、速度、角度等,都需要转换成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;这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器;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:20 mA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;电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电;最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器;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,称之为三线制变送器;其实大家可能注意到,4-20mA电流本身就可以为变送器供电,如图1C所示;变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在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;这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器;工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有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应用中两线制传感器必然是首选;2.两线制变送器的结构与原理两线制变送器的原理是利用了4~20mA信号为自身提供电能;如果变送器自身耗电大于4mA,那么将不可能输出下限4mA值;因此一般要求两线制变送器自身耗电包括传感器在内的全部电路不大于3.5mA;这是两线制变送器的设计根本原则之一; 从整体结构上来看,两线制变送器由三大部分组成:传感器、调理电路、两线制V/I变换器构成;传感器将温度、压力等物理量转化为电参量,调理电路将传感器输出的微弱或非线性的电信号进行放大、调理、转化为线性的电压输出;两线制V/I变换电路根据信号调理电路的输出控制总体耗电电流;同时从环路上获得电压并稳压,供调理电路和传感器使用; 除了V/I变换电路之外,电路中每个部分都有其自身的耗电电流,两线制变送器的核心设计思想是将所有的电流都包括在V/I变换的反馈环路内;如图,采样电阻Rs串联在电路的低端,所有的电流都将通过Rs流回到电源负极;从Rs上取到的反馈信号,包含了所有电路的耗电;在两线制变送器中,所有的电路总功耗不能大于3.5mA,因此电路的低功耗成为主要的设计难点;下面将逐一分析各个部分电路的原理与设计要点;3.两线制V/I变换器V/I变换器是一种可以用电压信号控制输出电流的电路;两线制V/I变换器与一般V/I变换电路不同点在:电压信号不是直接控制输出电流,而是控制整个电路自身耗电电流;同时,还要从电流环路上提取稳定的电压为调理电路和传感器供电;附图是两线制V/I变换电路的基本原理图:图中OP1、Q1、R1、R2、Rs构成了V/I变换器;分析负反馈过程:若A点因为某种原因高于0V,则运放OP1输出升高,Re两端电压升高,通过Re的电流变大;相当于整体耗电变大,通过采样电阻Rs的电流也变大,B点电压变低负更多;结果是通过R2将A点电压拉下来;反之,若A点因某种原因低于0V,也会被负反馈抬高回0V;总之,负反馈的结果是运放OP1虚短,A点电压=0V;下面分析Vo对总耗电的控制原理:假设调理电路输出电压为Vo,则流过R1的电流I1=Vo/R1 运放输入端不可能吸收电流,则I1全部流过R2,那么B点电压VB=-I1R2=-VoR2/R1 取R1=R2时,有VB=-Vo 电源负和整个便送器电路之间只有Rs、R2两个电阻,因此所有的电流都流过Rs和R2;R2上端是虚地0V,Rs上端是GND;因此R2、Rs两端电压完全一样,都等于VB;相当于Rs与R2并联作为电流采样电阻;因此电路总电流:Is=Vo/Rs//R2 如果取R2>>Rs,Is=Vo/Rs 因此,图3中取Rs=100欧,当调理电路输出0.4~2V的时候,总耗电电流4~20mA. 若不能满足R2>>Rs也没关系,Rs与R2并联Rs//R2是个固定值,Is与Vo仍然是线性关系,误差比例系数在校准时可以消除; 除了电路正确以外,该电路正常工作还需要2个条件:首先要自身耗电尽量小,省下的电流还要供给调理电路以及变送器;其次要求运放能够单电源工作,即在没有负电源情况下,输入端仍能够接受0V输入,并能正常工作; LM358/324是最常见也是价格最低的单电源运放,耗电400uA/每运放,基本可以接受;单电源供电时,输入端从-0.3V~Vcc-1.5V范围内都能正常工作;如果换成OP07等精密放大器,因为输入不允许低至0V,在该电路中反而无法工作; R5和U1构成基准源,产生2.5V稳定的基准电压;LM385是低成本的微功耗基准,20uA以上即可工作,手册上给出的曲线在100uA附近最平坦,所以通过R5控制电流100uA左右;OP2构成一个同向放大器,将基准放大,向调理电路及传感器供电;因为宽输入电压、低功耗的稳压器稀少,成本高;将基准放大作为稳压电源是一个廉价的方案; 该部分电路也可以选择现成的集成电路;比如XTR115/116/105等,精度和稳定性比自制的好,自身功耗也更低意味着能留更多电流给调理电路,调理部分更容易设计;但成本比上述方案高10倍以上.4.两线制压力变送器设计压力桥、称重传感器输出信号微弱,都属于mV级信号;这一类小信号一般都要求用差动放大器对其进行第一级放大;一般选用低失调、低温飘的差动放大器;另外在两线制应用中,低功耗也是必需的;AD623是常用的低功耗精密差动放大器,常用在差分输出前级的放大;AD623失调最大200uV,温飘1uV/度,在一般压力变送应用保证了精度足够; R0将0.4V叠加在AD623的REF脚5脚上,在压力=0情况下通过调整R0使输出4mA,再调整RG输出20.00mA,完成校准; 电路设计时需注意,压力桥传感器相当于一个千欧级的电阻,耗电一般比较大;适当降低压力桥的激励电压可以减小耗电电流;但是输出幅度也随之下降,需要提高AD623的增益;图6给出的传感器采用恒压供电,实际应用中大部分半导体压力传感器需要恒流供电才能获得较好的温度特性,可以用一个运放构成恒流源为其提供激励;5.稳定性和安全性的考虑工业环境下环境恶劣且对可靠性要求高,因此两线制变送器的设计上需要考虑一定的保护和增强稳定性措施; 1.电源保护; 电源接反、超压、浪涌是工业上常见的电源问题;电源接反是设备安装接线时最容易发生的错误,输入口串一只二极管即可防止接反电源时损坏电路;如果输入端加一个全桥整流器,那么即使电源接反仍能正常工作; 为防止雷击、静电放电、浪涌等能量损坏变送器,变送器入口处可以加装一只TVS管来吸收瞬间过压的能量;一般TVS 电压值取比运放极限电压略低,才能起到保护作用;如果可能遭受雷击,TVS可能吸收容量不够,压敏电阻也是必需的,但是压敏电阻本身漏电会带来一定误差;2.过流保护; 设备运行过程中可能有传感器断线、短路等错误情况发生;或者输入量本身很有可能超量程,变送器必须保证任何情况下输出不会无限制上升,否则有可能损坏变送器本身、电源、或者远方显示仪表; 图中Rb和Z1构成了过流保护电路;无论什么原因导致OP1输出大于6.2V1N4735是6.2V稳压管,都会被Z1钳位,Q1的基极不可能高于6.2V;因此Re上电压不可能高于6.2-0.6=5.6V,因此总电流不会大于Ue/Re=5.6V/200=28mA; 3.宽电压适应能力; 一般两线制变送器都能适应大范围的电压变化而不影响精度;这样可以适用各类电源,同时能够适应大的负载电阻;对电源最敏感的部分是基准源,同时基准源也是决定精度的主要元件;3楼图中基准通过R5限流,当电源电压变化时,R5上电流也随之改变,对基准稳定性影响很大;附图中利用恒流源LM334为基准供电,电压大范围变化时,电流基本不变,保证了基准的稳定性; 4.退藕电容一般的电路设计中,每个集成电路的电源端都会有退藕电容;在两线制变送器上电时,这些电容的充电会在瞬间导致大电流,有可能会损坏远方仪表;因此每个退藕电容一般不超过10nF,总退藕电容不宜超过50nF;入口处一个10nF电容是必需的,保证长线感性负载下,电路不震荡;3.两线制V/I变换器配图。
RH11A温湿度两线制传感器的接法
两线制传感器(工业界又称两线制变送器)在现场使用时,仅仅只需要连接两根导线。这两根导线既完成供给传感器工作的电源,又传送传感器的信号。传送电流大小一般为4-20mA和10-20mA两种。因4-20mA在10-20mA类型范围宽,有利于提高信号的分辨能力。一般二线制传感器采用4-20mA类型传送信号。
2内部供电方式一两线制传感器24vdc或12vdc420marl15v24vdc或12vdc传感器1传感器2内部取样电阻250ii数据采集器25024vdc或12vdc传感器2传感器124vdc或12vdc内部取样电阻数据采集器传感器有恒供电和轮扫两种方式2
RH11A温湿度两线制传感器的接法
1.两线制传感器简介:
选取负载阻抗时,不要太大,要保证传感器正常工作的最低电压
4.应用:
2.1集中供电方式
2.2内部供电方式一
2.3内部供电方式二
1.可用±12V或±15V
2.稳压管的作用在于提高输入电位,也可以不用,由内部差分放大器输入信号能否达到电源决定。
3.如用稳压管,注意满量程时,保证传感器正常工作的最低电压。
传感器二线制和四线制的区别
两线制电流和四线制电流都只有两根信号线,它们之间的主要区别在于:两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又要提供电流信号;而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。
因此,通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的;而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的,因此,当PLC的模板输入通道设定为连接四线制传感器时,PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号,而当PLC的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源,以驱动两线制传感器工作。
传感器型号:1、两线制(本身需要供给24vDC电源的,输出信号为4-20MA,电流)即+接24vdc,负输出4-20mA电流。
2、四线制(有自己的供电电源,一般是220vac ,信号线输出+为4-20ma正,-为4-20ma负。
PLC:(以2正、3负为例)1、两线制时正极2输出24VDC电压,3接收电流),所以遇到两线制传感器时,一种接法是2接传感器正,3接传感器负;跳线为两线制电流信号。
二种接法是2悬空,3接传感器的负,同时传感器正要接柜内24vdc;跳线为两线制电流信号。
(以2正、3负为例)2、四线制时正极2是接收电流,3是负极。
(四线制好处是传感器负极信号与柜内M为不同电平时不会影响精度很大,因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时,一种方法是2接传感器正,3接传感器负,plc跳线为4线制电流。
(以2正、3负为例)3、四线制传感器与plc两线制跳线接法:信号线负与柜内M线相连。
将传感器正与plc的3相连,2悬空,跳线为两线制电流。
(以2正、3负为例)4、电压信号:2接传感器正,3接传感器负,plc跳线为电压信号。
问:我用的SM331 8*12bit 模块信号有时正常有时不正常,后来我把COMP-跟信号的M-接起来就好了,但我同时发现他们之间接电容也可以,是怎么回事??模块的COMP-端、各信号的M-端和模块24伏供电的M端之间电气上有什么关系??答:对隔离输入模板,.摸板参考地Mana与CPU的电源地M没有电连接。
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两线制传感器原理
1.两线制传感器的基本原理
两线制传感器通常由两个主要组成部分组成:感测元件和信号转换电路。
感测元件是用来感测或测量物理量的部分,它可以是一个压力传感器、温度传感器、光电传感器等。
信号转换电路是用来将感测元件输出的信号
转换成电信号,并在必要时进行放大和调理,以便于传输和处理。
2.两线制传感器的工作方式
2.1电阻感测元件
电阻感测元件是最常见的感测元件之一,它利用物理量导致电阻值的
改变来实现测量。
当外界物理量改变时,传感器的电阻值也会发生相应的
变化。
通过将电阻与电路中的电流或电压相连接,可以产生一个输出信号,这个输出信号可以是电流或电压的大小或频率的改变。
2.2温度传感器
温度传感器是一种常见的两线制传感器。
它的工作原理是根据温度对
电阻值的影响来测量温度。
常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶。
热敏
电阻的电阻值随温度的变化而改变,通过测量电阻值的变化即可确定温度。
热电偶则是利用两个不同金属的热电势差来测量温度的。
2.3光电传感器
光电传感器是一种将光信号转换为电信号的传感器。
它可以通过测量
光电元件(如光敏电阻、光敏二极管或光电二极管)输出电信号的大小或
频率来实现光强度的测量。
当光照强度发生改变时,光电元件的电阻或电
流将发生相应的变化,通过测量电阻或电流的变化可以得到光照强度。
3.信号转换电路
感测元件输出的信号通常需要经过信号转换电路进行放大、调理和转换,以便于传输和处理。
常见的信号转换电路包括运算放大器、滤波器、模数转换器等。
运算放大器可以对信号进行放大和调理,滤波器可以去除杂散信号和噪声,模数转换器可以将模拟信号转换为数字信号。
4.两线制传感器的特点和应用
两线制传感器具有结构简单、体积小、功耗低、可靠性高等特点。
它们广泛应用于工业自动化、环境监测、生物医学、通信、交通等领域。
例如,压力传感器可用于测量液体或气体的压力,温度传感器可用于测量空气或物体的温度,光电传感器可用于检测物体的存在与否、颜色等。
总之,两线制传感器通过感测元件将物理量转换为电信号,并通过信号转换电路进行处理和转换,从而实现对物理量的测量和监测。
随着技术的不断发展,两线制传感器的性能不断提升,应用领域也不断扩展,为各种工业和科学应用提供了有力的支持。