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轉載--什麼是有源信号?什麼是無源信号?

作者:虹電力

來源:熱控圈

第一部分

從事自動化控制工作的儀表人如果不清楚無源信号、有源信号、無源接點(幹接點)、有源接點(濕接點),必然為之困惑。本文是介紹無源信号、有源信号、無源接點、有源接點的幹貨文章,希望對大家有所幫助。

(一)無源信号和有源信号(模拟量)

(1)無源信号和有源信号定義

對于電流信号而言,若裝置有獨立的工作電源線,那它提供的信号輸出(比如4-20mA)為有源信号;若裝置本身無獨立工作電源,它提供的信号為無源信号。三線制儀表、四線制儀表的輸出信号為有源信号,二線制儀表輸出為無源信号。

(2)如何采集無源信号和有源信号

①對于有源信号的采集很簡單,首先要接通信号源裝置的電源(通常有三線制和四線制兩種)讓裝置正常工作,其次将采集裝置輸入接口的正端和負端分别與信号源裝置的正端和負端對應連接配接行。

②對于無源信号的采集,首先需要一個直流24V電源(因為提供無源信号的二線制儀表無獨立的工作電源,當它需要輸出4-20mA信号時,它的工作電壓需要外部裝置來提供。這個DC24V電源可以是獨立電源,也可以是無源信号采集裝置配電功能提供);其次二線制儀表、DC24V電源和無源信号采集裝置三者之間的應形成正确回路:DC24V電源正極接二線制儀表4-20mA輸出的正極,二線制儀表4-20mA輸出的負極接入采集裝置4-20mA信号輸入端正極,采集裝置4-20mA信号輸入端負極接DC24V電源負極,這樣就形成完整的回路。

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(二)有源接點和無源接點(開關量)

(1)無源接點的定義

無源接點俗稱幹接點或無源開關,幹接點是一種電氣開關,具有閉合和斷開的兩種狀态;2個接點之間沒有極性,可以互換。

(2)常見的無源接點信号

①各種開關如:限位開關、行程開關、腳踏開關、旋轉開關、溫度開關、液位開關等;

②各種按鍵;

③各種傳感器的輸出,如:環境動力監控中的傳感器:水浸傳感器、火災報警傳感器、玻璃破碎、振動、煙霧和凝結傳感器;繼電器、幹簧管的輸出。

(3)有源接點的定義

有源接點俗稱濕接點或有源開關,具有有電和無電的兩種狀态;2個接點之間有極性,不能反接。

(4)最常見的有源接點信号

①把以上的幹接點信号,接上電源,再跟電源的另外一極作為輸出,就是有源節點信号。工業控制上常用的濕接的電壓範圍是DC0-30V,标準的是DC24V;電氣裝置二次回路中通常的濕接的電壓範圍是AC110-380V,常用AC220V或AC380V濕接點。

②把TTL電平輸出作為濕接點,也未嘗不可;一般情況下,TTL電平需要帶緩沖輸出的,例如:7407、245、244等,與VCC等構成回路;244、245也可以跟gnd構成回路;才能驅動遠方的光耦。

③NPN三極管的集電極輸出和VCC。

④達林頓管的集電極輸出和VCC。

⑤紅外反射傳感器和對射傳感器的輸出。

(5)無源接點的優點

在工業控制領域應用中,因無源接點(幹接點)無極性限制,其數量遠多于有源接點,無源接點有如下優點:

①随便接入,降低工程成本和工程人員要求,提高工程速度。

②處理幹接點開關量數量多。

③連接配接幹接點的導線即使長期短路既不會損壞本地的控制裝置,也不會損壞遠方的裝置。

④接入容易,接口容易統一。

第二部分

1.無源節點的定義:無源開關;具有閉合和斷開的2種狀态;2個節點之間沒有極性,可以互換;常見的無源節點信号有:(1)各種開關如:限位開關、行程開關、腳踏開關、旋轉開關、溫度開關、液位開關等;(2)各種按鍵;(3)各種傳感器的輸出,如:環境動力監控中的傳感器:水浸傳感器、火災報警傳感器、玻璃破碎、振動、煙霧和凝結傳感器;(4)繼電器、幹簧管的輸出;

2.有源節點的定義是:有源開關;具有有電和無電的2種狀态;2個接點之間有極性,不能反接;最常見的有源節點信号是:(1)把以上的幹節點信号,接上電源,再跟電源的另外一極,作為輸出,就是有源節點信号;工業控制上,常用的濕節點的電壓範圍是DC0~30V,比較标準的是DC24V;AC110~220V的輸出也可以是有源節點,盡管這樣做比較少。

現在現場儀表和二次儀表相連如采用二線制信号,一般是4-20mA,此信号分為有源和無源二種,有源:4-20mA中已有現場儀表提供帶有電壓的信号

無源:需二次儀表提供配電(DC24V)和現場儀表串聯,構成二線制4-20mA的回路,才能正常工作,如二次儀表不帶配電是不能産生回路,也就沒有電流回路信号了。

二線制儀表回路最大電流在小于25mA之内,電壓又是固定的DC24V,那麼功率也就在此範圍之内,如現場儀表功耗大于此,那二線制就不能提供此能量,是以隻有采用電源單獨供電,信号單獨輸出的方式,也就是四線制信号方式。

有源和無源是相對于變送器來說的,變送器提供24V的為有源(四線制),變送器不提供24V的為無源(兩線制)。

有源是指各類變送器或者信号源等裝置已經一組供電回路給它供電。直接輸出一組4~20mA正負兩線的信号回路,給采集裝置直接測量。

無源是指各類變送器或者信号源等裝置沒有供電回路給它供電。必須要有采集裝置供給它工作電源,才可以輸出一組4~20mA正負兩線的信号回路,給采集裝置直接測量。