技术支持 - LVDT信号电流传输和电压传输的优劣、特点及接线

LVDT信号电流传输和电压传输的优劣、特点及接线

发布时间:2024-07-04

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。

LVDT信号电流传输与电压传输优劣对比及接线
电流传输与电压传输:距离与抗干扰是关键差异。

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控制柜内短距离
4-20mA500-1000m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。

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