許多過(guò)程壓力變送器,特別是擴(kuò)散硅壓力變送器,在連接面板中具有“ 測(cè)試連接 ”。它通常標(biāo)有“ TEST ”文本,并且位于正常mA回路連接旁邊。
測(cè)試連接的目的
測(cè)試連接的目的是能夠輕松測(cè)量通過(guò)擴(kuò)散硅壓力變送器的回路電流,而wuxu斷開(kāi)電線或斷開(kāi)電流回路。您只需將mA儀表連接到TEST連接,就可以看到通過(guò)擴(kuò)散硅壓力變送器的電流,因?yàn)樗须娏鳜F(xiàn)在都通過(guò)您的電流表。
當(dāng)您斷開(kāi)當(dāng)前儀表時(shí),所有電流開(kāi)始再次通過(guò)測(cè)試連接中的內(nèi)部二極管(我將很快解釋二極管)。在任何時(shí)候,電流回路都沒(méi)有切斷。
原理圖
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。
在擴(kuò)散硅壓力變送器中,擴(kuò)散硅壓力變送器內(nèi)部有一個(gè)連接在測(cè)試連接之間的二極管 。二極管的一端連接到“環(huán)路”連接之一,二極管的另一端連接到測(cè)試連接。閱讀時(shí)聽(tīng)起來(lái)很復(fù)雜,但很簡(jiǎn)單。我相信一張照片可以幫助你理解這一點(diǎn)......
使用原理圖,它通常如下所示:
什么是二極管,它有效嗎?
為了更好地理解這種現(xiàn)象,我們需要了解二極管是什么以及它是如何工作的。
二極管是由P和N材料制成的小型電子半導(dǎo)體元件。大多數(shù)電子設(shè)備內(nèi)部都有許多二極管,甚至校準(zhǔn)器... ;-)
理想二極管僅在一個(gè)方向上傳導(dǎo)直流電流。當(dāng)二極管上的電壓正確時(shí),理想二極管總是會(huì)傳導(dǎo)電流。在實(shí)踐中,它有點(diǎn)復(fù)雜,二極管并不理想。
這是理想二極管(左)和實(shí)際二極管(右)的特性:
正如我們?cè)诙䴓O管(真實(shí)的,非理想的)的特性中所看到的,當(dāng)二極管上的電壓足夠大并超過(guò)閾值電壓時(shí),正向電流開(kāi)始流動(dòng)。通常,對(duì)于硅二極管,閾值電壓約為0.6V。當(dāng)電壓高于該閾值時(shí),二極管“開(kāi)路”并且電流通過(guò)它。當(dāng)電壓小于閾值時(shí),二極管“閉合”并且沒(méi)有電流通過(guò)它。
通過(guò)發(fā)射器的電流
在正常使用發(fā)射器時(shí),環(huán)路電源會(huì)影響二極管,因此二極管完全打開(kāi),所有環(huán)路電流都通過(guò)二極管。實(shí)際上,二極管實(shí)際上沒(méi)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。
但是當(dāng)你將mA表連接到二極管上時(shí),所有電流都開(kāi)始通過(guò)mA表,而且它們都不再通過(guò)二極管。魔法!?嗯,沒(méi)有魔力,只有電子產(chǎn)品。
下面的圖片顯示了電流如何通過(guò)測(cè)試二極管(上圖)或mA表(下圖):
嗯,這是它應(yīng)該如何工作,但它并不總是像在實(shí)踐中那樣工作。繼續(xù)閱讀......
毫安表如何工作?
我為什么要談?wù)摵涟脖淼淖杩梗渴裁词亲杩梗?span style="display:none">25U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(gè)準(zhǔn)確的分流電阻,幾歐姆,電流通過(guò)(下圖中的R)。該電流導(dǎo)致分流電阻上的電壓降,并通過(guò)A / D轉(zhuǎn)換器(圖中的V)測(cè)量該電壓,我們可以計(jì)算出電流。
其余的是簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué),符合歐姆定律:I = U / R(電流=電壓/電阻)。
不幸的是,一些毫安表/校準(zhǔn)器的阻抗有點(diǎn)太高,這導(dǎo)致電阻器上的電壓降更大。在大多數(shù)應(yīng)用中,較大的阻抗并不重要,但通過(guò)擴(kuò)散硅壓力變送器的測(cè)試連接。當(dāng)電壓降變大時(shí),它會(huì)導(dǎo)致測(cè)試二極管開(kāi)始輕微地引起小漏電流,或者一直打開(kāi)。
為什么要在mA表中加入更高的阻抗?使用更高的阻抗來(lái)設(shè)計(jì)mA表可能更容易,因?yàn)殡妷航底兊酶卟⑶腋菀子肁 / D轉(zhuǎn)換器在內(nèi)部測(cè)量,因?yàn)殡妷盒盘?hào)更高。
例如,如果mA儀表的內(nèi)部阻抗高達(dá)50歐姆,那么使用20 mA電流時(shí),這意味著mA儀表(和測(cè)試連接的二極管)上的電壓降將為1 V,導(dǎo)致測(cè)試二極管達(dá)到完全打開(kāi)(閾值0.6 V)。這意味著您的毫安表幾乎不會(huì)顯示任何電流,盡管有20毫安電流通過(guò)擴(kuò)散硅壓力變送器,因?yàn)樗须娏鞫纪ㄟ^(guò)測(cè)試連接。
上面這個(gè)例子的巨大錯(cuò)誤在實(shí)踐中很容易被注意到。但也有一些毫米表,內(nèi)部阻抗約為30歐姆。這意味著當(dāng)電流較小時(shí),測(cè)量工作正常,但當(dāng)接近20 mA時(shí),電壓降接近0.6 V,測(cè)試二極管開(kāi)始泄漏,部分電流通過(guò)二極管。這可能很難實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致您信任mA儀表的錯(cuò)誤測(cè)量結(jié)果。
下圖顯示了如果mA表的阻抗過(guò)高,電流如何部分通過(guò)mA表,部分通過(guò)測(cè)試二極管:
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(cuò)誤的結(jié)果。