使用變送器的測試連接來測量電流和錯(cuò)誤操作

非常近，我看到幾個(gè)人犯了這個(gè)錯(cuò)誤，所以上海上自儀公司決定在上面寫一篇簡短的博客文章。希望它將使您免于犯同樣的錯(cuò)誤。

要點(diǎn)是，在通過測試連接測量變送器電流時(shí)，很容易獲得錯(cuò)誤的mA測量結(jié)果。危險(xiǎn)的部分是您甚至不一定會(huì)意識(shí)到這一點(diǎn)。

讓我們看一下錯(cuò)誤是什么以及如何避免它。

我也希望您了解該系統(tǒng)的工作原理，因此已經(jīng)有了一些背景信息和教育理論。準(zhǔn)備？我們走吧…。

變送器的測試連接

許多過程變送器，特別是壓力變送器，在連接面板中都有一個(gè)“ 測試連接 ”。它通常標(biāo)有“ TEST ”（測試）文本，并且位于常規(guī)mA回路連接旁邊。我相信你已經(jīng)看過了；在一個(gè)發(fā)射機(jī)中，它看起來像這樣：

測試連接的目的

測試連接的目的是能夠 輕松測量流經(jīng)變送器的環(huán)路電流，而無需斷開電線或斷開電流環(huán)路。 您只需將mA電表連接到TEST接口，就可以看到流經(jīng)變送器的電流，因?yàn)樗须娏鳜F(xiàn)在都流經(jīng)您的電表。

當(dāng)您斷開電流表的連接時(shí)，所有電流開始再次流過測試連接中的內(nèi)部二極管（我將在稍后說明二極管）。在任何時(shí)候，電流環(huán)路都不會(huì)中斷。

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。

在發(fā)射器中，發(fā)射器內(nèi)部的一個(gè) 二極管 連接在測試連接之間。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試連接。閱讀時(shí)聽起來很復(fù)雜，但這很簡單。我相信圖片會(huì)幫助您理解這一點(diǎn)……

使用原理圖，通常看起來像這樣：

什么是二極管，它能工作嗎？

為了更好地理解這種現(xiàn)象，我們需要查看什么是二極管及其工作原理。

二極管是由P和N材料制成的小型電子半導(dǎo)體組件。大多數(shù)電子設(shè)備內(nèi)部都有許多二極管，甚至還有校準(zhǔn)器……；-)

理想的二極管只能在一個(gè)方向上傳導(dǎo)直流電流。當(dāng)二極管上的電壓正確變化時(shí)，理想的二極管將始終導(dǎo)通電流。實(shí)際上，這有點(diǎn)復(fù)雜，二極管也不理想。

這是理想二極管（左）和實(shí)際二極管（右）的特性：

正如我們從二極管的特性中看到的那樣（實(shí)際的不是理想的），當(dāng)二極管上的電壓足夠大并超過閾值電壓時(shí)，正向電流開始流動(dòng)。通常，對(duì)于硅二極管，閾值電壓約為0.6V。當(dāng)電壓大于此閾值時(shí)，二極管“斷開”，電流流過該二極管。當(dāng)電壓小于閾值時(shí)，二極管“閉合”，并且沒有電流通過。

通過變送器的電流

在變送器的正常使用中，環(huán)路電源會(huì)影響二極管，因此二極管完全斷開，所有環(huán)路電流都流過二極管。因此，實(shí)際上，二極管實(shí)際上并沒有做任何事情，在正常操作中甚至不需要它，可以用短路代替。

但是，當(dāng)您在二極管上連接毫安表時(shí)，所有電流都開始流經(jīng)毫安表，并且不再有任何電流通過二極管。魔法??？好吧，沒有魔術(shù)，只有電子產(chǎn)品。

下圖顯示了電流如何流過測試二極管（上方）或電流表（下方）：

嗯，這就是它應(yīng)該如何工作的方法，但實(shí)際上并非總是如此。繼續(xù)閱讀...毫安表如何工作？

為什么要談?wù)?毫安表的阻抗？那是什么阻抗？

其他測量mA的方法

當(dāng)然，除了使用測試連接之外，還有其他方法可以測量變送器電流。

例如：

斷開電流回路，并與變送器串聯(lián)添加一個(gè)毫安表。這是非常準(zhǔn)確的方法，任何測試二極管泄漏都不會(huì)產(chǎn)生任何影響。

我見過人們在變送器上安裝一個(gè)精密電阻，然后測量電阻上的壓降。然后，您可以計(jì)算電流而無需中斷回路。當(dāng)然，電阻器的精度會(huì)影響結(jié)果。

您也可以使用鉗形表來測量環(huán)路中的電流。雖然大多數(shù)情況下鉗型表不是很準(zhǔn)確。

您也可以將外部二極管與變送器串聯(lián)連接，并使用與測試連接相同的方式。如果需要與更高阻抗的mA表一起使用，可以串聯(lián)添加幾個(gè)二極管。

那么Beamex校準(zhǔn)器又如何呢？

在Beamex校準(zhǔn)器中，mA測量的阻抗始終小于10歐姆，通常約為7.5歐姆，因此您可以在變送器的測試連接中安全地使用它們。

但是，請注意，因?yàn)槭袌錾线€有一些知名品牌的校準(zhǔn)器的mA阻抗太大，對(duì)于該應(yīng)用而言太高了，會(huì)引起這些問題。

結(jié)論

我寫這篇文章是因?yàn)槲乙呀?jīng)與人們多次碰到這個(gè)問題。我認(rèn)為還有更多的地方可以欣賞這些信息。

好吧，至少當(dāng)我下次問這個(gè)問題時(shí)，現(xiàn)在對(duì)上海上自儀公司來說更容易回答。我只要求他們在博客中閱讀答案……;-)

如果您發(fā)現(xiàn)此信息有用，請通過評(píng)論讓我知道。