压力变送器4-20mA输出详解

压力变送器基本介绍

压力变送器是一种测量压力并输出标准电流或电压信号的传感器，它能够将检测到的压力转变为可被控制系统识别和处理的电信号，从而实现对压力参数的精确控制和监测。压力变送器*应用于工业过程控制、航空、石油化工等领域。

4-20mA输出的特点

4-20mA电流信号输出是压力变送器*常见的输出方式之一。这种输出方式具有以下特点：

长距离传输：4-20mA电流信号相比电压信号，具有较强的抗干扰能力，能够在较长的距离传输而信号衰减较小，适合工业现场环境使用。 两线制传输：4-20mA电流环路采用两线制传输方式，即仅通过两根线缆即可实现信号的传输和变送器的供电，简化了布线安装过程。 标准化输出：4-20mA电流信号输出已成为工业过程控制领域的标准化信号，便于与各种控制系统、显示仪表等设备兼容连接。 精确度高：4-20mA电流信号输出具有较高的精确度，能够准确反映被测压力的大小变化，适合对精度要求较高的应用场景。

4-20mA输出原理

压力变送器4-20mA输出原理图如下：

压力变送器内部包含压力传感器、放大器、A/D转换器、D/A转换器、电流输出电路等模块。

当被测压力作用在压力传感器上时，传感器会产生相应的电信号。该信号经放大器放大后送入A/D转换器，转换为对应的数字信号。数字信号再经D/A转换器转换为模拟电流信号，由电流输出电路输出4-20mA电流。

压力变送器4-20mA输出的零点和满量程可以通过内部微调或外部调零模块进行调节。当压力为零时，输出电流为4mA，对应电压为1.2V；当压力达到满量程时，输出电流为20mA，对应电压为6V。压力变送器通常具有较高的过载能力，能够承受一定的超量程压力而不损坏。

参数选择

选择压力变送器时，需要根据实际应用需求选择合适的参数，主要包括：

测量范围：根据被测压力的大小选择合适的测量范围，确保压力变送器能够准确测量。 精度：选择精度越高，测量结果越准确。需要根据实际应用场景的要求选择合适精度的压力变送器。 输出信号：除了4-20mA输出外，压力变送器还可能提供0-5V、0-10V等电压信号输出，需根据控制系统的要求选择合适的输出信号类型。 过程连接：根据被测介质和现场环境选择合适的过程连接方式，如螺纹连接、法兰连接等。 防护等级：根据现场环境选择具有相应防护等级的压力变送器，如防爆、防水、防尘等。 温度范围：压力变送器具有特定的工作温度范围，需确保工作环境温度符合要求。 响应时间：选择响应时间短的压力变送器，可以提高控制系统的响应速度。

使用体验

压力变送器4-20mA输出使用起来较为简单方便。在实际使用中，需要注意以下几点：

安装：压力变送器应安装在坚固平整的表面上，确保传感器端口与被测压力端口紧密连接，避免泄漏。 接线：正确连接压力变送器电缆，确保两根线缆分别连接到控制系统的正极和负极，避免接反。 调零：*使用或更换压力变送器时，需要进行调零操作，确保4mA输出电流对应零压力。 标定：定期对压力变送器进行标定，确保其输出信号与实际压力值一致。 维护：压力变送器应避免受到机械冲击和振动，并定期检查传感器是否有泄漏或损坏现象。

优点

压力变送器4-20mA输出具有以下优点：

兼容性好：4-20mA电流信号已成为工业过程控制领域的标准化信号，具有较好的兼容性，能够与各种控制系统、显示仪表等设备连接。 抗干扰能力强：电流信号相比电压信号，具有较强的抗干扰能力，能够在工业现场环境中保持稳定传输。 传输距离长：4-20mA电流信号可以在较长的距离传输而信号衰减较小，适合用于大型工业现场。 精确度高：压力变送器4-20mA输出具有较高的精确度，能够准确反映被测压力的大小变化。 易于维护：压力变送器具有简单的结构和稳定的性能，易于维护和保养，适合长期使用。

目标用户群体

压力变送器4-20mA输出主要面向工业过程控制、航空、石油化工等领域的用户群体，包括：

工业过程控制领域：石油化工、电力、冶金、食品加工等行业的工厂和企业，需要对各种压力参数进行精确控制和监测。 航空领域：飞机的飞行控制系统、发动机监控系统等需要使用压力变送器来测量各种压力参数。 石油化工领域：石油钻井平台、油气储运设备等需要对压力参数进行实时监测和控制。 科研实验领域：需要对各种压力参数进行精确测量的实验室和科研机构。 其他领域：任何需要对压力参数进行监测和控制的行业和领域，如水利、环保、医药等。

注意事项

在使用压力变送器4-20mA输出时，还需要注意以下几点：

过载保护：压力变送器具有一定的过载能力，但应避免长期或频繁超量程使用，以免损坏传感器。 温度影响：压力变送器的输出信号会受到温度影响，应确保工作环境温度符合要求，或采用温度补偿措施。 电磁干扰：虽然4-20mA电流信号具有较强的抗干扰能力，但在强电磁干扰环境下仍可能受到影响，需采取相应的防护措施。 信号传输距离：4-20mA电流信号虽然可以传输较长的距离，但实际传输距离会受到电缆阻抗等因素影响，应确保电缆规格符合要求。 接地：压力变送器和控制系统应采用相同的接地方式，以避免接地回路形成回路电流，影响测量精度。

结语

压力变送器4-20mA输出是一种常见的压力测量和控制方式，具有标准化、抗干扰能力强、传输距离长等特点，*应用于工业过程控制、航空、石油化工等领域。在选择和使用压力变送器时，需要根据实际应用需求选择合适的参数，并注意过载保护、温度影响、电磁干扰等问题。随着工业自动化水平的不断提高，压力变送器4-20mA输出将在更多领域发挥重要作用。