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擴散硅壓力變送器的測試連接過程解析
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擴散硅壓力變送器的測試連接過程解析

時間:2019-03-15 15:50:06

許多過程壓力變送器,特別是擴散硅壓力變送器,在連接面板中具有“ 測試連接 ”。它通常標有“ TEST ”文本,并且位于正常mA回路連接旁邊。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

測試連接的目的M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

測試連接的目的是能夠輕松測量通過擴散硅壓力變送器的回路電流,而wuxu斷開電線或斷開電流回路。您只需將mA儀表連接到TEST連接,就可以看到通過擴散硅壓力變送器的電流,因為所有電流現在都通過您的電流表。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

當您斷開當前儀表時,所有電流開始再次通過測試連接中的內部二極管(我將很快解釋二極管)。在任何時候,電流回路都沒有切斷。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

原理圖M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

作為工程師,我們只是喜歡原理圖,所以我也需要在這里添加一些。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

在擴散硅壓力變送器中,擴散硅壓力變送器內部有一個連接在測試連接之間的二極管 。二極管的一端連接到“環路”連接之一,二極管的另一端連接到測試連接。閱讀時聽起來很復雜,但很簡單。我相信一張照片可以幫助你理解這一點......M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

使用原理圖,它通常如下所示:M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

20190315155748.jpgM2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

什么是二極管,它有效嗎?M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

為了更好地理解這種現象,我們需要了解二極管是什么以及它是如何工作的。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

二極管是由P和N材料制成的小型電子半導體元件。大多數電子設備內部都有許多二極管,甚至校準器... ;-)M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

理想二極管僅在一個方向上傳導直流電流。當二極管上的電壓正確時,理想二極管總是會傳導電流。在實踐中,它有點復雜,二極管并不理想。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

這是理想二極管(左)和實際二極管(右)的特性:M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

20190315155759.jpgM2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

正如我們在二極管(真實的,非理想的)的特性中所看到的,當二極管上的電壓足夠大并超過閾值電壓時,正向電流開始流動。通常,對于硅二極管,閾值電壓約為0.6V。當電壓高于該閾值時,二極管“開路”并且電流通過它。當電壓小于閾值時,二極管“閉合”并且沒有電流通過它。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

通過發射器的電流M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

在正常使用發射器時,環路電源會影響二極管,因此二極管完全打開,所有環路電流都通過二極管。實際上,二極管實際上沒有做任何事情,在正常操作中甚至不需要它,可以用短路代替。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

但是當你將mA表連接到二極管上時,所有電流都開始通過mA表,而且它們都不再通過二極管。魔法?嗯,沒有魔力,只有電子產品。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

下面的圖片顯示了電流如何通過測試二極管(上圖)或mA表(下圖):M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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嗯,這是它應該如何工作,但它并不總是像在實踐中那樣工作。繼續閱讀......M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

毫安表如何工作?M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

我為什么要談論毫安表的阻抗?什么是阻抗?M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

通常采用mA儀表的方式,有一個準確的分流電阻,幾歐姆,電流通過(下圖中的R)。該電流導致分流電阻上的電壓降,并通過A / D轉換器(圖中的V)測量該電壓,我們可以計算出電流。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

其余的是簡單的數學,符合歐姆定律:I = U / R(電流=電壓/電阻)。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

20190315155823.jpgM2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

不幸的是,一些毫安表/校準器的阻抗有點太高,這導致電阻器上的電壓降更大。在大多數應用中,較大的阻抗并不重要,但通過擴散硅壓力變送器的測試連接。當電壓降變大時,它會導致測試二極管開始輕微地引起小漏電流,或者一直打開。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

為什么要在mA表中加入更高的阻抗?使用更高的阻抗來設計mA表可能更容易,因為電壓降變得更高并且更容易用A / D轉換器在內部測量,因為電壓信號更高。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

例如,如果mA儀表的內部阻抗高達50歐姆,那么使用20 mA電流時,這意味著mA儀表(和測試連接的二極管)上的電壓降將為1 V,導致測試二極管達到完全打開(閾值0.6 V)。這意味著您的毫安表幾乎不會顯示任何電流,盡管有20毫安電流通過擴散硅壓力變送器,因為所有電流都通過測試連接。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

上面這個例子的巨大錯誤在實踐中很容易被注意到。但也有一些毫米表,內部阻抗約為30歐姆。這意味著當電流較小時,測量工作正常,但當接近20 mA時,電壓降接近0.6 V,測試二極管開始泄漏,部分電流通過二極管。這可能很難實現,導致您信任mA儀表的錯誤測量結果。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

下圖顯示了如果mA表的阻抗過高,電流如何部分通過mA表,部分通過測試二極管:M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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由于mA表和二極管之間的電流分流,mA表僅顯示部分電流,因此顯示錯誤的結果。M2P壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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