【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 直流電壓的測(cè)量與接線 “IDAS2000”系列的前置機(jī)測(cè)量直流電壓是它最基本的功能，“IDAS2102”和“IDAS2103”型前置機(jī)均可使用5種量程，即：177。10mV、177。100mV、177。1000mV、177。10000 mV四個(gè)固定量程和一個(gè)自動(dòng)量程。其中固定量程的選擇應(yīng)根據(jù)信號(hào)可能達(dá)到的最大電壓不大于某個(gè)固定量程來(lái)確定，自動(dòng)量程、工作方式可根據(jù)輸入信號(hào)電平的高低（0～177。10V）自動(dòng)切換量程，以保證有最大的測(cè)量精度，因而用戶在不能確定被測(cè)量信號(hào)變化范圍時(shí)，應(yīng)首選自動(dòng)量程作為直流電壓信號(hào)的測(cè)量方式。 H端接被測(cè)信號(hào)正極，L端接信號(hào)負(fù)極，G端則應(yīng)在接線端子處與L端（即信號(hào)負(fù)極）相連接，絕對(duì)不可懸空（）。 三線制 二線制 三線制 二線制“IDAS2000”系列前置機(jī)電壓測(cè)量接線圖 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)干擾比較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采用抗干擾接線方式（）。 直流電壓測(cè)量的具體操作步驟如下（假如前置機(jī)已在網(wǎng)絡(luò)中以8號(hào)地址正常登錄）：按本節(jié)所述正確接線（例如在第5通道上接入被測(cè)信號(hào)）；在主站上向該前置機(jī)發(fā)送工作方式，即： paddr=8； cmd=“CH5MD200” num=0； argf=NULL； 調(diào)用發(fā)送子程序Command（paddr，cmd，num，argf）；在主站上讀取前置機(jī)5號(hào)通道的測(cè)量結(jié)果，即： paddr=8； mod=1； ch=5； num=1； 調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收子程序E=GetData（int paddr，int mod，int ch，int num， float *retf，short *flg，char *ctm )；由retf中得到測(cè)量結(jié)果。 直流電流的測(cè)量與接線直流電流的測(cè)量是通過(guò)在被測(cè)電流回路中串入一標(biāo)準(zhǔn)電阻，然后由前置機(jī)測(cè)得該電阻上的電壓，再經(jīng)過(guò)前置機(jī)本身的函數(shù)運(yùn)算功能，將電壓值轉(zhuǎn)換為電流值得出的。標(biāo)準(zhǔn)電阻的取值應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： * 電阻上產(chǎn)生的電壓應(yīng)小于前置機(jī)允許的輸入電壓最大值10V； * 盡量使其電壓變化范圍正好落在前置機(jī)的某個(gè)電壓量程內(nèi)；比如對(duì)變化范圍為0～20mA的直流電流進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以接入50Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻，當(dāng)信號(hào)電流為20mA時(shí)，在電阻上產(chǎn)生的電壓為1000mV，不超過(guò)測(cè)量量程允許的范圍且在1V量程內(nèi)變化。此時(shí)可設(shè)定該模入通道為測(cè)電壓、量程為1V和進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算的工作方式，函數(shù)運(yùn)算選擇“FU1”功能，即： y=Kx其中： x—為實(shí)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)電阻上的電壓mV值； K—為變換系數(shù)，此例中K=20/1000=； y—為計(jì)算機(jī)讀取的最后結(jié)果，此例中為電流值I（mA）。 這樣在測(cè)量時(shí)前置機(jī)就進(jìn)行了I=。最后計(jì)算機(jī)從前置機(jī)讀取的結(jié)果即為實(shí)際的電流值（mA）。通常，標(biāo)準(zhǔn)電阻直接接在接線端子上，這時(shí)G端在接線端子處直接與L端連接在一起。如果標(biāo)準(zhǔn)電阻必須遠(yuǎn)離接線端子，接在電流信號(hào)源一側(cè)，也要將G端在接線端子處與L端連接，（G端絕對(duì)不可懸空）。在進(jìn)行電流信號(hào)測(cè)量時(shí)，其I（I1）端子應(yīng)懸空。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)干擾嚴(yán)重導(dǎo)致測(cè)量精度不足時(shí)，也可考慮采用抑制干擾的接線方式。 電流測(cè)量接線示意圖 熱電偶信號(hào)的測(cè)量與接線 IDAS2102 IDAS2101 IDAS2103 IDAS2102 IDAS2101 IDAS2103 IDAS2102 IDAS2103 熱電偶測(cè)溫接線圖 與電壓測(cè)量一樣，熱電偶的測(cè)溫是測(cè)量熱電偶所產(chǎn)生的微弱溫差電勢(shì)由前置機(jī)進(jìn)行了相應(yīng)的冷端補(bǔ)償和線性化處理，并最終給出熱電偶熱結(jié)點(diǎn)處的溫度值?！癐DAS2000”系列前置機(jī)均可進(jìn)行熱電偶測(cè)溫，可接受的熱電偶型號(hào)B型、E型、J型、K型、R型、S型、T型、EA2型八種。與電壓測(cè)量所不同的是,熱電偶測(cè)溫時(shí)需要知道其冷端結(jié)點(diǎn)處的溫度，并以此溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，冷端所處的位置決定其補(bǔ)償方式?！癐DAS2000”系列前置機(jī)在測(cè)量熱電偶時(shí)，具有下面三種冷端補(bǔ)償方式：（1）以環(huán)境溫度為冷端補(bǔ)償（內(nèi)部補(bǔ)償） 環(huán)境溫度是指前置機(jī)機(jī)箱內(nèi)的溫度，“IDAS2000”系列測(cè)量前置機(jī)通過(guò)主處理系統(tǒng)中的熱敏電阻自動(dòng)測(cè)得，若以環(huán)境溫度為冷端補(bǔ)償，將熱電偶信號(hào)用熱電偶延引線引至前置機(jī)的接線端子上。前置機(jī)的良好密封性能保證了前置機(jī)接線端子處的溫度場(chǎng)是均勻的（）。 例1：方式設(shè)置命令“CH01MD230；TC0”表示某前置機(jī)的第1通道輸入為K型熱電偶信號(hào)，以前置機(jī)接線端子處的溫度作為冷端溫度，也就是說(shuō)該熱電偶直接（或通過(guò)延引線）接于前置機(jī)的接線端子上。 在這種接線方式下，熱電偶的輸出信號(hào)必須使用補(bǔ)償線直接接在前置機(jī)的接線端子上。熱電偶的信號(hào)正極接H端、負(fù)極接L端，G端在接線端子處與L端短接。（2）冷端以外部恒溫槽為冷端補(bǔ)償 有些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)將多支熱電偶的冷端共同接入一個(gè)恒溫槽內(nèi)，此時(shí)恒溫槽的溫度就是其冷端溫度，這個(gè)溫度可在測(cè)量前作為前置機(jī)的設(shè)定，并在工作方式設(shè)置中指定以該單元的值作為熱電偶的冷端溫度（）。 例2:通道方式設(shè)置命令“CH02MD230；TC100”，命令串中“230”表示某前置機(jī)的2號(hào)模入為K型熱電偶，第一個(gè)所需參數(shù)“20”表示以20℃作為冷端溫度。 在這種接線方式下，熱電偶的信號(hào)引到恒溫槽，然后使用普通的導(dǎo)線從恒溫槽中將被測(cè)量信號(hào)引至前置機(jī)，其信號(hào)正極接H端、負(fù)極接L端，G端在接線端子處與L端短接。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)干擾比較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)采用3．3節(jié)所推薦的抗干擾接線方式?！癐DAS2102”前置機(jī)進(jìn)行熱電偶測(cè)溫的具體操作步驟如下（假設(shè)前置機(jī)已在網(wǎng)絡(luò)中以5號(hào)地址正常登錄，熱電偶冷端位于20℃的恒溫槽中。）按本節(jié)所述正確接線（例如在2號(hào)模入通道上接入被測(cè)熱電偶信號(hào)）；在主站上向該前置機(jī)發(fā)送工作方式，并將恒溫槽溫度值寫(xiě)入前置機(jī) 即： paddr=5； cmd=“CH2MD230；TC100；” num=1； argf[0]=20（恒溫槽溫度值）； 調(diào)用Command（paddr，cmd，num，argf）；在主站上讀取測(cè)量的結(jié)果，即： paddr=5； mod=1； ch=2； num=1， 調(diào)用E=GetData（paddr，mod，ch，num，retf，flg，ctm )；由retf中得到測(cè)量實(shí)際溫度值。（3）以前置機(jī)某通道的測(cè)量值作為補(bǔ)償 當(dāng)熱電偶冷端位于一非恒溫的未知溫度的接線箱時(shí)，“IDAS2000”系列前置機(jī)也可以采用某一通道測(cè)量值作為冷端補(bǔ)償值（）。 例3：通道方式設(shè)置命令“CH01MD2302；CH20MD1302”，表示某前置機(jī)的1號(hào)模入為K型熱電偶，以20號(hào)模入通道熱電阻Cu50所測(cè)溫度作為冷端溫度。 為保證測(cè)量精度，熱電阻和熱電偶的冷端應(yīng)接入同一個(gè)接線箱內(nèi)，且測(cè)量冷端溫度的熱電阻應(yīng)盡量靠近熱電偶的冷端，同時(shí)該接線箱內(nèi)的溫度場(chǎng)應(yīng)是均勻的。 電阻及熱電阻的測(cè)量與接線 “IDAS2000”系列前置機(jī)測(cè)量電阻的原理，是通過(guò)在未知電阻上施加已知電流，測(cè)量出電阻上的電壓，通過(guò)運(yùn)算得到被測(cè)電阻值。 對(duì)于熱電阻的測(cè)量，前置機(jī)內(nèi)均已預(yù)置了若干線性化程序，可接受的熱電阻型號(hào)為PtPt100、Cu50、Cu100、BABABAG等。 對(duì)于“IDAS2102”和“IDAS2103”型前置機(jī)，進(jìn)行電阻或熱電阻測(cè)量時(shí)的激勵(lì)電流選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： * 被測(cè)電阻或熱電阻的最大值與激勵(lì)電流的乘積應(yīng)不大于前置機(jī)所允許的輸入電壓最大值10V，在必要的情況下可考慮分壓； * 在滿足上一條件的情況下盡量選擇較大的激勵(lì)電流,可以提高測(cè)量精度。 電阻量程：1mA激勵(lì)電流為10Ω、100Ω、1kΩ、10kΩ和自動(dòng)量程；、1kΩ、10kΩ、100kΩ和自動(dòng)量程。電阻、熱電阻測(cè)量可以有多種接線方式：（1）四線制電阻、熱電阻測(cè)量接線 四線制電阻、熱電阻測(cè)量接線圖 四線制電阻測(cè)量的四個(gè)信號(hào)線為激勵(lì)電流輸出、激勵(lì)電流返回、信號(hào)電壓正、信號(hào)電壓負(fù)。前置機(jī)接線端子的I（I1）端為激勵(lì)電流輸出；G端為屏蔽端同時(shí)兼用于激勵(lì)電流返回；H端為信號(hào)正極，應(yīng)與I（I1）端在被測(cè)電阻根部相連；L端為信號(hào)負(fù)極，應(yīng)與G端在被測(cè)電阻根部相連接。 四線制接線方式完全克服了引線引起的測(cè)量誤差，通常用于對(duì)小阻值電阻、熱電阻進(jìn)行高精度測(cè)量。（2）三線制電阻、熱電阻測(cè)量接線 三線制電阻、熱電阻測(cè)量接線圖 從理論上講，要進(jìn)行三線制電阻測(cè)量必須具備雙對(duì)稱恒流源，但實(shí)際測(cè)量中也經(jīng)常使用四端子的單恒流源方式。實(shí)踐證明，當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度在100m之內(nèi)時(shí)，在扣除銅導(dǎo)線電阻后，導(dǎo)線電阻隨溫度的變化而產(chǎn)生的△r不會(huì)影響Pt100熱電阻的測(cè)量精度。 使用四端子的三線制熱電阻測(cè)量應(yīng)盡量選擇零電阻值較大的熱電阻，如Pt100等。測(cè)量的具體方法參見(jiàn)下節(jié)“兩線制電阻、熱電阻測(cè)量接線”。 “IDAS2101”前置機(jī)中所有具有三輸入端子（A、B、C）的模入通道，是專門(mén)用于三線制電阻、熱電阻測(cè)量的（電阻輸入范圍應(yīng)小于330Ω）。該前置機(jī)內(nèi)部具有兩路對(duì)稱的激勵(lì)電流（A、C端子），當(dāng)被測(cè)電阻引線的材料、截面和長(zhǎng)度也相等時(shí)，由激勵(lì)電流在兩條引線上產(chǎn)生的電壓降將相互抵消，確保準(zhǔn)確的電阻測(cè)量結(jié)果?！癐DAS2103”前置機(jī)具有五輸入端子（IH、L、G、I2）的模入通道，是專門(mén)用于四線制、三線制電阻、熱電阻測(cè)量的。在測(cè)量時(shí)，前置機(jī)能自動(dòng)判別三線制或四線制的電阻、熱電阻信號(hào)，無(wú)需用戶重新設(shè)置工作模式。當(dāng)然，該前置機(jī)也適用于其它模擬量信號(hào)的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)的三線制電阻測(cè)量的三根引線為兩路激勵(lì)電流輸出和一路激勵(lì)電流返回。前置機(jī)接線端子中的I1和I2端為兩路激勵(lì)電流輸出，分別接于被測(cè)電阻的兩端：G端為屏蔽端同時(shí)兼用于激勵(lì)電流返回；H、L端為信號(hào)電壓的正、負(fù)極，直接在接線端子處分別與II2端短接即可。由于兩路激勵(lì)電流大小相等，當(dāng)被測(cè)電阻引線的材料、截面和長(zhǎng)度也相等時(shí)，由激勵(lì)電流在兩條引線上產(chǎn)生的電壓降將相互抵消，因而得到的將只是激勵(lì)電流在被測(cè)電阻上產(chǎn)生的電壓，由此便可得到標(biāo)準(zhǔn)的電阻測(cè)量結(jié)果。三線制接線在兩條（H、L端）激勵(lì)電流引線滿足上述條件時(shí)，其測(cè)量性能與四線制接線基本相同。（3）兩線制電阻、熱電阻測(cè)量接線 兩線制電阻、熱電阻測(cè)量接線圖兩線制電阻測(cè)量接線實(shí)際上是四線制接線的簡(jiǎn)化接線方式，即當(dāng)被測(cè)電阻阻值較大，引線電阻引起的誤差不足以影響測(cè)量精度時(shí)，可將Ｈ、Ｌ端直接在接線端子處分別與激勵(lì)電流輸出端和激勵(lì)電流返回端短接，以構(gòu)成兩線制電阻測(cè)量接線方式。（a、c）。(b)。 對(duì)于較小的電阻，如果引線電阻隨溫度變化所產(chǎn)生的△r遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻值時(shí)，也可采用兩線制測(cè)量，這時(shí)應(yīng)首先用其它手段測(cè)量出引線的電阻，在結(jié)果中用前置機(jī)提供的函數(shù)運(yùn)算功能將引線電阻阻值扣除，同樣可得到實(shí)際電阻值或熱電阻對(duì)應(yīng)的溫度值(、表11)。 兩線制電阻測(cè)量應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： *對(duì)于電阻的測(cè)量，可采用前置機(jī)提供的ＦU２函數(shù)運(yùn)算功能扣除引線電阻后直接得出實(shí)際電阻值； *對(duì)于熱電阻測(cè)溫度，則應(yīng)采用ＦU４０～ＦU４６的查表運(yùn)算直接得到實(shí)際溫度值。（4）采用外部激勵(lì)電流時(shí)的熱電阻測(cè)溫 “IDAS2000”系列測(cè)控前置機(jī)還可以和現(xiàn)場(chǎng)儀表共用一只熱電阻測(cè)溫，其接線方式與測(cè)直流電壓的接線方式相同，此時(shí)熱電阻的激勵(lì)電流必須由現(xiàn)場(chǎng)儀表提供（該激勵(lì)電流還必須是不間斷地加在被測(cè)熱電阻上的）。此時(shí)模式應(yīng)設(shè)為CHnMD10，即取I=0，再通過(guò)A數(shù)組將激勵(lì)電流值送給測(cè)量通道，前置機(jī)就可以測(cè)出熱電阻的溫度了。 電橋及應(yīng)變的測(cè)量與接線 全橋應(yīng)變測(cè)量接線圖 “IDAS2102”前置機(jī)還可以完成全橋應(yīng)變測(cè)量。 應(yīng)變橋測(cè)量采用恒流激勵(lì)法。在測(cè)量應(yīng)變時(shí)，需要用前置機(jī)的兩個(gè)模入