把 LVDT 位移传感器的信号传到远处的 PLC 或显示器,你会面临一个选择:用电流(4-20mA)还是电压(0-10V)?这两者在抗干扰、传输距离、接线上差别很大。这篇文章讲清各自的优劣与接线,帮你选对。

一、为什么要用标准信号传输
当需要将传感器信号传输到较远的设备(PLC 或显示器)上时,一般采用将电信号转换成标准的直流模拟信号 4~20mA 进行传输,再在终点将电流信号转换成电压信号使用。这样做,是为了统一标准、抗干扰、便于远传。
二、电压传输的优缺点
电压信号传输(0-10V / 0-5V)相对电流传输,存在较多短板:
- 易受传输电缆容性的影响而产生迟滞和失真;
- 由于沿线电阻的影响,产生信号值衰减失真;
- 所以电压信号传输距离较近,一般要求距离 5m,线路电阻值 小于 1Ω。
电压传输的好处是接口普遍、便于采集,适合控制柜内短距离。
三、电流传输的优点
电流传输(4-20mA)能够克服电压传输的不足:
- 电缆容性对其影响非常小;
- 电缆的沿线电阻的影响为零;
- 对负载的变化不敏感;
- 可以进行长距离传输,一般距离可达 500m 甚至 1000m。
在电流传输中,以 4~20mA 作为标准,基于几点原因:上限 20mA 是基于防爆的要求(安全火花电流),下限 4mA 是"活零"——可诊断线路断线(降到 0mA 即为故障)。
四、LVDT 信号输出选型
| 输出类型 | 传输距离 | 抗干扰 | 适用 |
|---|---|---|---|
| 0-10V / 0-5V | ≤5m | 弱 | 控制柜内短距离 |
| 4-20mA | 500-1000m | 强 | 工业现场远传 |
| RS485数字 | 更远 | 极强 | 强干扰、多设备组网 |
具体到 LVDT 接线:
- 二线制 4-20mA:供电和信号共用两根线,抗干扰强、可测断线,工业现场最常用;
- 三线制 0-10V:最直观,适合短距离,注意电压信号公共端与信号参考地一致;
- RS485:数字输出,适合长距离、强干扰、多节点。
五、接线要点
无论哪种输出,接线时都要注意:
- 屏蔽线单端接地,避免地环路;
- 信号线与动力线分开走线槽,间距 20cm 以上,交叉时直角穿越;
- 长距离优先 4-20mA 或 RS485,别硬用电压。
小结:距离短、环境干净,用电压省事;距离长、有变频器电机等干扰,一定要上电流或数字输出。LVDT 本身支持多种输出,选型时告诉我你的传输距离和 PLC 接口,就能定对方案。