许多测量设备都可测量并生成电流。通过DAQ设备测量或生成电流时,需要使用电阻器。模拟输入接线端用于测量电流,模拟输出接线端用于生成电流。电阻必须与接线端和电流源并联。测量电阻器两端的电压差,并通过欧姆定律将其转换为电流。

I(A) = V(V)/ R(Ω)

其中,I是电流,V是电压,R是电阻。

4-20毫安环路

4-20毫安(4-20 mA)环路可广泛用于各种测量系统。环路的可变电流为0-4 mA,在系统中进行开路检测时不会产生电火花。它还具有硬件兼容性佳、操作范围广和功耗低等方面的优点。4-20 mA环路可用于数字通信、应用程序控制,以及远程传感器读取等。

通过使用4-20 mA电流环路,传感器可将信号转换为电流。通常可将电平传感器和远程传感器装置放在同一个单元中。如下图所示。传感器使用24 VDC外部电源供电。传感器可调整输出的电流,输出电流的大小表示传感器测得的值。在该例中,测量的值是液罐内液面高度。

电流环路连线

通过欧姆定律,DAQ设备可读取249 Ω电阻器Rp两端的电压差。

因为电流为4-20毫安,Rp为249 Ω,所以V的取值范围是0.996 V-4.98 V,DAQ设备可以读取该范围的值。尽管通过方程可以计算电流,但电流通常只是对应于某个需要测量的物理量。在下图中,液罐的液面高度是0-50英尺。4 mA表示0英尺,20 mA表示50英尺。L是液罐的液面高度,I是电流。

液位和电流的线性关系

通过欧姆定律,将Rp的值替换为0.249,可根据测得的电压得到L