4-20 MA圧力送信機はどのように機能しますか？

4-20 ma圧力送信機産業自動化で最も広く使用されている圧力測定装置の1つです。その作業原則は、物理センシング、信号変換、および現在の伝送技術を組み合わせています。以下は、コアワークフローの詳細な内訳です。

1。圧力センシング段階

センシング要素:
金属製ダイアフラム（例えば、316Lステンレス鋼）またはシリコンピエゾレジーセンサーを使用します。圧力がかかると、横隔膜はマイクロ変形（ひずみ効果）を受けます。

ピエゾレス効果（半導体センサー用）:
シリコンダイアフラムのホイートストーンブリッジは、圧力で抵抗を変化させ、圧力に比例したミリボルトレベルの電圧信号を出力します（0 - 100mV）。

2。信号変換と増幅

センサー信号処理:
生の電気信号は、ノイズを排除し、信号対雑音比を改善するために、高精度アンプ（例えば、INAのような計装アンプ）によって増幅されます。

アナログからデジタルへの変換（ADC）:
一部のスマートトランスミッターは、最初にアナログ信号をデジタル信号（例えば、24-ビットADCを介して）にマイクロプロセッサによる線形化のために変換します。

3。電流出力制御

電圧から電流への変換（V\/I回路）:
コアコンポーネントは専用の電流ループICであり、処理された信号を4-20 mA電流に変換します：

4MAゼロ圧力（例：0 kPa）に対応します。

20maフルスケールの圧力（例えば、100 kPa）に対応します。

2線の原則:

電源（通常は24V DC）と信号は同じ2つのワイヤを共有します。 4MAの「ライブゼロポイント」は、電力伝送と信号伝送の両方を提供します。

一定の電流特性：現在の値は、ライン抵抗の影響を受けません（負荷抵抗の場合は250Ω以下）。

4。温度補償と線形化

温度ドリフト補正:
組み込み温度センサー（例えば、PT100）は、周囲温度をリアルタイムで監視し、アルゴリズムを介した熱ドリフトを補正します。

非線形性補正:
マイクロプロセッサは、生のセンサーデータに多項式フィッティングを適用して、本格的な線形性を確保します（例：±0。1％FS）。

5。干渉防止設計

電磁互換性（EMC）:
シールドケーブルとフィルター回路（例えば、πフィルター）を使用して、産業環境での電磁干渉を抑制します。

分離技術:
光学的または磁気分離により、グランドループ干渉が防止されます（高雑音環境で一般）。

主な機能分析

典型的なアプリケーション

1。プロセス制御:
オイルパイプライン圧力監視（4MA =圧力なし、20mA=10 MPA）。

2。液体レベルの測定:
静水圧を介して液体の高さを計算し、電流はレベルに比例します。

3。機器保護:
コンプレッサーアウトレット圧力が制限（20mA以上）を超えると、トリガーシャットダウン。