氣體檢測儀是日常工業安全生產的必備防護儀器,其種類樣式豐富,不同使用場所應用不同類型產品,例如最常見的主要有在線式氣體檢測儀和便攜式氣體檢測儀,在線式氣體檢測儀對外輸出信號有4-20mA模擬量信號和RS485數字量信號輸出,可以兼容各種二次表、數據采集模塊、PLC、DCS系統,可直接驅動電磁閥、風機、報警器等設備,但是有時候在使用模擬量傳輸數據的時候,為什么會出現負值呢,下面由田工給大家詳細介紹下
4-20mA信號,也叫做模擬量信號,一般有電壓和電流兩種,電壓和電流
1:先來說說電壓
一般距離近的,幾米之內或更近的才使用模擬電壓傳輸,因為只要是條線就會有電阻,電流流過電阻就會在電阻上產生電勢差(電壓差),那么傳到接收端的電壓就會變小,所以只適合近距離傳輸。
對于氣體檢測儀而言,屏幕顯示的數值才是對外展示和輸出的濃度值,這個值是一個數字量,485接口傳輸的就是數字量,所以可以把屏幕上顯示的值一模一樣的對外傳輸。而通過電壓傳輸,需把濃度值這個數字量通過數模轉換電路(數字量轉模擬量的電路),那么重點來了,這個轉換電路轉換出來的這個電壓值我們是用萬用表測量的,不同的萬用表肯定是存在偏差的,這個偏差可大可小。再者,模擬的電壓量接入接收設備后,又會經過一個模數轉換電路(模擬量轉數字量的電路),這個電路也有個體的差異,具體的就不一一解釋了,反正知道肯定會有差異就行,最后轉換出一個數字量,此時的數字量已經經過了兩個會產生偏差的電路了,所以出現前后數值對不上就很正常了,在轉換的過程中,可以通過補償把這個偏差消除掉,只能無限接近,不能完全消除。
再說負數的事,當轉換電路出現負誤差時,最終的結果就會比原始數據小,如果原始數據是0呢,那么最終的數據就是負數了。有的系統會輸出這個負數,有的不會。
2:再來說說電流
電流一般指4-20mA,4mA對應濃度0點,20mA對應濃度滿量程點,比如一個1000ppm的設備,當實時濃度為0時,輸出的電流大小就是4mA,濃度為1000時,輸出的電流就是20mA,是一個一次方程,假設濃度值為X,實測電流為A,則X=A÷(20mA-4mA)×1000,當電流為9mA時,濃度值X=9÷16×1000=562.5。
電流傳輸和電壓傳輸的最大的區別就是,這個電流是恒流電路產生的,簡單的理解就是這個電流不會因為線路距離的長短而變化,輸出多少mA,輸入到接收設備時也是多少mA,在接收設備中有一個取樣電阻,這個電阻的作用就是把這個電流轉換成電壓,一般情況下這個取樣電阻的阻值認為是不變的,實際會因為溫度的變化而變化,這個變化叫做溫漂。這個是所有元件都會有的特性,當然是越小越好。取樣電阻的阻值一般為100Ω±1%或1‰,這個就是取樣誤差,如果實際是99.9Ω,但程序員把它看做是100.00Ω,又假設此時的電流是4mA(這個4mA也是使用不同的儀表測量的,也是有偏差),那么實際的模擬電壓就是99.9Ω×0.004(A,安)=0.3996(V,伏),就比實際的零點(0.4V)小了,這就產生了負值。還有就是前面這個4mA,前后兩端的測量設備也會引起誤差,可能是正差,也可能是負差。只有通過系統的補償把這個偏差補償到盡量小,而不可能消除。
以上關于氣體檢測儀模擬量傳輸顯示為什么是負數介紹就分享到這里,不同型號的氣體檢測儀可能會有不同的信號輸出方式。如果還有其他技術疑問可咨詢田工,期待與您探討更多技術知識:15361572513(VX同號)