技术支持 - LVDT位移传感器信号传输的延迟与干扰处理

LVDT位移传感器信号传输的延迟与干扰处理

发布时间:2024-07-04

LVDT 位移传感器输出的是微弱信号,不管最后是模拟量还是数字量,从传感器传到控制器这条路上都容易被现场干扰"污染"。传感器本身在抗干扰上做了设计,但信号传输这关如果没过,前面做的努力就白费了。这篇文章讲 LVDT 信号传输的延迟与干扰,以及怎么处理。

LVDT位移传感器输出信号0-10V与4-20mA
LVDT 经变送器后输出 0-10V 或 4-20mA 信号。

一、先分清输出类型

交流笔式 LVDT(如 FER8)需要外接变送器,变送器把交流差动信号解调放大,输出成0-10V 电压或 4-20mA 电流;直流一体式(如 FER20/FEG20)内置调理,直接输出 0-10V/4-20mA/RS485。信号一出来,传输方式就决定了抗干扰能力。

二、电压传输 vs 电流传输

电压信号(0-10V)容易受电缆分布电容影响产生迟滞、受沿线电阻影响产生衰减失真,因此传输距离近,一般要求 5m 以内,线路电阻小于 1Ω。

电流信号(4-20mA)则能克服电压传输的不足:电缆容性影响小、沿线电阻影响近似为零、对负载变化不敏感,可长距离传输,一般达几百米甚至 1000m,抗干扰、无衰减、无迟滞。距离稍远或现场干扰大,优先选 4-20mA。

三、为什么选 4-20mA

4-20mA 成为标准,有几个原因:下限 4mA 不为零,便于判断断线(小于 4mA 说明线断了);20mA 上限与防爆安全要求有关;电流信号还能给两线制仪表供电,省一根线。LVDT 配变送器时,输出选 4-20mA 通常更稳妥。

对比电压 0-10V电流 4-20mA
抗干扰较弱,易受容性/电阻影响强,对负载变化不敏感
传输距离约 5m 内可达 500~1000m
衰减/迟滞有明显衰减、迟滞基本无衰减、无迟滞
适合场景短距、同一控制柜长距、现场干扰大

四、布线与屏蔽要点

  • 信号线与动力线、变频线分槽走线,避免同槽。
  • 屏蔽电缆在控制柜一侧单点接地,避免两端接地形成地环路。
  • 4-20mA 用双绞线更稳,两条芯线绞合可抵消部分电磁干扰。
  • 电缆越长,延迟与压降越明显,预留足够线径与稳定供电。

深圳易测电气提供交流笔式与直流一体 LVDT 及配套变送器,输出类型可选 0-10V/4-20mA/RS485,欢迎来电咨询信号传输与布线方案。