- 问答
-
问 为什么一般的变送器信号是4到20毫安
有你足够 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。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= -I1*R2 = -Vo*R2/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6.2V（1N4735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。
-
问 沈阳变频调速器，有什么好介绍的？
-
问 小米净水器两年没换滤芯
4338f923b017 小米净水器两年没换滤芯？最好按时换滤芯。等你出水水质不好的时候，估计RO也报废了。前面几级滤芯是预处理，为保护RO膜以及延长使用寿命而设的，毕竟它最贵。前面几级滤芯寿命到期按道理是要更换的，如果不更换，失效的话，自来水会直接进RO膜，这个对膜的伤害是比较大的。当然，电脑计时未必是十分准确的。比较可靠的办法是，寿命提示到期后，更换一次，看PP棉的污染程度，如果不是特别脏，可以复位继续使用几个月，再观察。当然，由于是整体封装滤芯，砸开就无法继续用了。打个比方的话，第一次半年的话，砸开看污染情况，如果不脏，第二次就8个月再砸开看下。一般最好不超过1年，及时用水量很少或者自来水相对比较干净。
-
问 消火栓的水泵结合器可以两栋楼共用吗
-
问 轿车电子报警器多少钱
-
问 汽车电子后窗除霜器一般由什么组成
482aab1e0430 汽车冬季挡风玻璃上霜给人们驾车出行造成很大不便和困扰，目前主要的除霜方式有三种，分别是：车载暖风除霜系统，加有电阻丝的电热玻璃除霜，及使用汽车防雾剂和防雾贴膜的方式除霜。[1]方式车载暖风除霜系统前窗除霜装置：大多数汽车前窗除霜装置是采用暖风装置的热空气吹向玻璃的方法，来达到除霜的目的。它由鼓风机、进出暖风风管、除霜喷口等组成。除霜器喷口安装在风窗玻璃的下部，喷口长度应占挡风玻璃半边的2/3左右。暖风的进口和车内暖风装置的风管相连，以便直接用暧风将覆盖于风窗玻璃外表面的霜和冰雪融化，消除风窗玻璃内表面的雾气。后窗除霜装置：向风窗玻璃上吹热空气的除霜方法需较长的时间，且不能快速将整个风窗玻璃上的冰雪融化。不少汽车采用热电式除霜装置。热电式除霜装置是把电阻丝直接加工制造在玻璃层内，即用肉眼看见的那几道红线。利用汽车本身的电流加热电阻丝，达到除霜目的，但线条印在玻璃上会影响视线，因此，这种方法仅用于后窗。加有电阻丝的电热玻璃除霜电热玻璃除霜：电热玻璃除霜其原理是在挡风玻璃中均匀布置多条加热电阻丝，打开电阻开关后，电阻丝速加热玻璃，使玻璃温度升高，附着在玻璃上的霜雾则受热融化，从而达到除霜效果。其缺点是：由于电阻丝的不透明性会影响驾驶员的视线，对安全行车造成隐患，故无法安装在汽车前挡风玻璃上，目前此种除霜方式较多应用在汽车后挡风玻璃上。小女子答题不易，望哥哥给个采纳吧！
-
问 污水提升器在业内口碑好的有哪些？
-
问 汽车淋水器怎样安装，安装时注意哪些
-
问 普通水泵用变频器为什么爱坏
-
问 怎样DIY水冷散热器
bdb88ae25b90 先用3D制图软件制作模型，计算出尺寸，然后去市场上买橡胶管，铜管，铜片，小水泵还有风扇再随便搞个可以密封的容器，自己打磨成型，必须要有的工具：刻度尺，手磨机，手电钻。准备好以上材料就可以开始了，将铜片切割成嗜片状，将风扇固定在铜片上，铜片的另外一面焊上铜管（自己没设备的话到修摩托车或者外面装铝合金窗的地方找人用氩焊焊一下，铜管的两头都装上橡胶管（要保证不不能漏出液体），一头接到可以密封的容器，再将准备贴在CPU上面的铜片打磨成型，也焊上铜管，一头接上橡胶管与散热片上的铜管连接，另一头接上小水泵，最后把水泵与“水箱”用橡胶管连接，在“水箱”里加入循环液，到这里，水冷就制作好了。要与CPU连接有2种方法，一种较为简单，在CPU上涂上硅脂，将打磨好的CPU散热铜片贴紧CPU，然后用硅胶（就是粘玻璃的那种硅胶，市场上很容易买到）小心的打到CPU与铜片的周围，使CPU与铜片粘合（一般的硅胶的凝固时间为12小时，用重物压在上面）就可以了，这种方法的缺点就是将来拆CPU比较麻烦，要拿刀片割去硅胶才能分开。第二种是用铜片做个底座，但是在铜片与主板接触的一面要上一层绝缘体，不然会短路，这样比较麻烦，要打洞，而且孔位要用刻度尺量准，而且与CPU接触的铜片也要留出孔位，最后用螺丝和六角螺帽拧上就可以了，优点是拆卸比较方便。上面所讲的是简单的制作方法，本人自己做过一次，但是散热效果不是很理想，主要因为当时有现成的铜片（不要钱的，哈哈），也有工具，所以只买了水泵和循环液（水泵买来100多元），如果对散热要求较高的，建议直接买成品的水冷系统，带循环的也不是很贵，4百多的也有，其实很多玩家都是DIY散热片而已，自己做整套系统的话成本也不少，没那必要，而且样子又难看，散若比不带循环的成品稍微好点。
1条回答
0f229ab96156 
21d3e2720682 
6634432127f2 
6bdbf9accc88 
aa7ef3097d72 
896d1bfddf5e 
