用电压信号还是电流信号

工业上通常用电压 0„5(10)V 或电流 0(4)„20mA 作为模拟信号传输的方法,也是被程 控机经常采用的一种方法。那么电压和电流的传输方式有什么不同,什么时候采用什么方法,下面将对此进行简要介绍。

电压信号传输比如 0„5(10)V如果一个模拟电压信号从发送点通过长的电缆传输到接收点,那么信号可能很容易失真。原因是电压信号经过发送电路的输出阻抗,电缆的电阻以及接触电阻形成了电压降损失。由此造成的传输误差就是接收电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。

如果信号接收电路的输入阻抗是高阻的,那么由上述的电阻引起的传输误差就足够小,这些电阻也就可以忽略不计。要求不增加信号发送方的费用又要所提及的电阻可忽略,就要求信号接收电路有一个高的输入阻抗。如果用运算放大器 OP 来做接收方的输入放大器,就要考虑到此类放大器的输入阻抗通常是小于

原则上,高阻抗的电路特别是在放大电路的输入端是很容易受到电磁干扰从而会引起很明显的误差。所以用电压信号传输就必须在传输误差和电磁干扰的影响之间寻找一个折中的方案。

电压信号传输的结论:如果电磁干扰很小或者传输电缆长度较短,一个合适的接收电路毫无疑问是可以用来传输电压信号 0„5(10)V 的。

电流信号传输比如 0(4)..20mA在电磁干扰较强的环境和需要传输较远距离的情况下,多年来人们比较喜欢使用标准的电流来传输信号。如果一个电流源作为发送电路,它提供的电流信号始终是所希望的电流而与电缆的电阻以及接触电阻无关。也就是说,电流信号的传输是不受硬件设备配置的影响的。同电压信号传输的方法正相反,由于接收电路低的输入阻抗和对地悬浮的电流源(电流源的实际输出阻抗与接收电路的输入阻抗形成并联回路)使得电磁干扰对电流信号的传输不会产生大的影响。

电流信号传输的结论:如果考虑到有电磁干扰比如电焊设备和其他信号发射设备,传输距离又必须很长,那么电流信号传输的方法是适合这种情况的(模拟信号传输)。实际上经常采用的电流传输方法有二线制和三线制方法。在这里将主要论述二线制方法,也叫电流回路方法。

电流回路的综合特性

- 简单的使用:如果信号发送电路和相联接的其他电路的工作电流保持常数不变,那么该工作电流和信号电流就可以通过同一根电缆来传输。人们只需用一个负载取样电阻,而电流在负载电阻上的电压降就可以作为有用的信号。当然还应该注意工作电压要足够高,以满足电流回路里所需要的电压降。

- 低廉的成本:与数字信号传输需要一个 AD 转换,一个单片机和一个合适的驱动电路相比,用简单的电流回路方法,人们只需要一条电缆,一个负载电阻和一个测量电压表。特别当对测量精度要求高的时候,二者产品成本的差别就更加明显了。

- 错误诊断:4-20mA 电流信号传输的优点除了传输距离远和抗干扰能力强外,还会自 动提供出错信息。在一个经过校准的系统输出零信号时(输出端为电流 4mA),如果接收到的信号大于零毫安而小于 4 毫安时,就说明此时系统一定有问题。如果接收到的电流信号为零,那么一定是电缆断了或者信号接收方面出了问题。如果电流信号超过 20mA 就意味着输入端方面的信号过载或者信号接收方面有问题。

- 长距离传输:传输距离与发送信号端的驱动能力和电缆的电阻以及接收端的测量电阻(负载电阻)有关。如果在信号传输的电缆中也要安装测量仪表,那么负载电阻还应该考虑到测量仪表的输入阻抗和监测记录仪表的输入阻抗。这些仪表常常因为成本低廉和无需外加电源而与集成电路一样共同连接在电流回路中并从4mA 中直接获得工作电源。因此在电路设计时要考虑到电流源回路的带载能力。

理论上讲,内阻抗无穷大,能够输出一定电流信号的电源装置称为“电流源”。实际上,当电源内阻大于负载阻抗十倍以上时,即可将其视为电流源。

理论上讲,内阻抗等于零,能够输出一定电压信号的电源装置称为“电压源”。实际中,当电源内阻小于负载阻抗十倍以上时,即可将其视为电压源

工业上通常用电压 0„5(10)V 或电流 0(4)„20mA 作为模拟信号传输的方法,也是被程 控机经常采用的一种方法。那么电压和电流的传输方式有什么不同,什么时候采用什么方法,下面将对此进行简要介绍。

电压信号传输比如 0„5(10)V如果一个模拟电压信号从发送点通过长的电缆传输到接收点,那么信号可能很容易失真。原因是电压信号经过发送电路的输出阻抗,电缆的电阻以及接触电阻形成了电压降损失。由此造成的传输误差就是接收电路的输入偏置电流乘以上述各个电阻的和。

如果信号接收电路的输入阻抗是高阻的,那么由上述的电阻引起的传输误差就足够小,这些电阻也就可以忽略不计。要求不增加信号发送方的费用又要所提及的电阻可忽略,就要求信号接收电路有一个高的输入阻抗。如果用运算放大器 OP 来做接收方的输入放大器,就要考虑到此类放大器的输入阻抗通常是小于

原则上,高阻抗的电路特别是在放大电路的输入端是很容易受到电磁干扰从而会引起很明显的误差。所以用电压信号传输就必须在传输误差和电磁干扰的影响之间寻找一个折中的方案。

电压信号传输的结论:如果电磁干扰很小或者传输电缆长度较短,一个合适的接收电路毫无疑问是可以用来传输电压信号 0„5(10)V 的。

电流信号传输比如 0(4)..20mA在电磁干扰较强的环境和需要传输较远距离的情况下,多年来人们比较喜欢使用标准的电流来传输信号。如果一个电流源作为发送电路,它提供的电流信号始终是所希望的电流而与电缆的电阻以及接触电阻无关。也就是说,电流信号的传输是不受硬件设备配置的影响的。同电压信号传输的方法正相反,由于接收电路低的输入阻抗和对地悬浮的电流源(电流源的实际输出阻抗与接收电路的输入阻抗形成并联回路)使得电磁干扰对电流信号的传输不会产生大的影响。

电流信号传输的结论:如果考虑到有电磁干扰比如电焊设备和其他信号发射设备,传输距离又必须很长,那么电流信号传输的方法是适合这种情况的(模拟信号传输)。实际上经常采用的电流传输方法有二线制和三线制方法。在这里将主要论述二线制方法,也叫电流回路方法。

电流回路的综合特性

- 简单的使用:如果信号发送电路和相联接的其他电路的工作电流保持常数不变,那么该工作电流和信号电流就可以通过同一根电缆来传输。人们只需用一个负载取样电阻,而电流在负载电阻上的电压降就可以作为有用的信号。当然还应该注意工作电压要足够高,以满足电流回路里所需要的电压降。

- 低廉的成本:与数字信号传输需要一个 AD 转换,一个单片机和一个合适的驱动电路相比,用简单的电流回路方法,人们只需要一条电缆,一个负载电阻和一个测量电压表。特别当对测量精度要求高的时候,二者产品成本的差别就更加明显了。

- 错误诊断:4-20mA 电流信号传输的优点除了传输距离远和抗干扰能力强外,还会自 动提供出错信息。在一个经过校准的系统输出零信号时(输出端为电流 4mA),如果接收到的信号大于零毫安而小于 4 毫安时,就说明此时系统一定有问题。如果接收到的电流信号为零,那么一定是电缆断了或者信号接收方面出了问题。如果电流信号超过 20mA 就意味着输入端方面的信号过载或者信号接收方面有问题。

- 长距离传输:传输距离与发送信号端的驱动能力和电缆的电阻以及接收端的测量电阻(负载电阻)有关。如果在信号传输的电缆中也要安装测量仪表,那么负载电阻还应该考虑到测量仪表的输入阻抗和监测记录仪表的输入阻抗。这些仪表常常因为成本低廉和无需外加电源而与集成电路一样共同连接在电流回路中并从4mA 中直接获得工作电源。因此在电路设计时要考虑到电流源回路的带载能力。

理论上讲,内阻抗无穷大,能够输出一定电流信号的电源装置称为“电流源”。实际上,当电源内阻大于负载阻抗十倍以上时,即可将其视为电流源。

理论上讲,内阻抗等于零,能够输出一定电压信号的电源装置称为“电压源”。实际中,当电源内阻小于负载阻抗十倍以上时,即可将其视为电压源


相关文章

  • 各种负反馈电路的作用
  • 各种负反馈的作用 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分(或全部)作为负反馈信号,也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比. 电压负反馈的特点是: 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压. 由于电压负反馈元件 ...查看


  • 电路中的反馈分类
  • 1. 电压负反馈 电压负反馈是指从放大器输出端取出输出信号电压的一部分(或全部)作为负反馈信号,也就说负反馈信号VF与输出电压VO成正比. 电压负反馈的特点是: 电压负反馈能够稳定放大器的输出信号电压. 由于电压负反馈元件是并联在放大器输出 ...查看


  • 手机射频系统工作原理和无信号.不发射等故障的检修
  • 天线感应接收到1900MHz -1915MHz 的高频信号,经过L101.C103.L105选频网络选择相应频率的高频信号,XFl01滤波器对信号提纯,进入功放ICl01的7脚,功放内部的奉线开关在CPU 的控制下,自动闭合到接收通路,信号 ...查看


  • SDD200电量采集技术说明书
  • 目 录 一.概述 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 二.主要功能 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 三.主要性能及技术参数 „„„„„„„„„„„„„„2 四.硬件说明 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 4.1 ...查看


  • 电压信号和电流信号有什么区别?
  • 有的设备需要电压信号,有的需要电流信号,这两种信号有什么区别?" 1.信号源输出最大功率的条件是,输出阻抗等于输入阻抗,称为阻抗匹配: 2.如果在信号传输中,一级到下一级不能阻抗匹配信号能量将产生衰减,波形将产生失真.畸变: 3. ...查看


  • 电力电子基本实验报告
  • 电气学科大类 2007 级 <信号与控制综合实验>课程 电力电子基本实验 实 验 报 告 姓 名 :王浩鹏 学号:U200712325 专业班号:电气0705班 实验成绩: 评阅人: 指导教师 : 日 期 :2010.6.15 ...查看


  • 集成运算放大器中反馈类型的分析方法
  • 中国校外教育下旬刊教学方法 集成运算放大器中反馈类型的分析方法 韩 华◆ 在电子电路中, 反馈现象是普遍存在的, 它们有的以显露的方式出现, 也有的以隐含的方式出现, 直接影响着电子电路的工作状 态和性能.所以, 对反馈类型的分析很重要. ...查看


  • 如何判断正负反馈
  • 如何判断正负反馈 如何判断正负反馈? [相关知识]:瞬时极性法的含义:各种组态放大电路中输入量与输出量之间的相位关系等. [解题方法]:用瞬时极性法判断,如引入反馈后使净输入量减小,则为负反馈:反之,若引入反馈后使净输入量增大,则为正反馈. ...查看


  • 常用电流和电压采样电路
  • 2常用采样电路设计方案比较 配电网静态同步补偿器(DSTATCOM)系统总体硬件结构框图如图2-1所示.由图2-1可知DSTATCOM的系统硬件大致可以分成三部分,即主电路部分.控制电路部分.以及介于主电路和控制电路之间的检测与驱动电路.其 ...查看


热门内容