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331-7KF02-0AB0接線問題詳解

作(zuò)者:億維自(zì)動化
發布時(shí)間:2024.05.14

大(dà)多數工(gōng)程師使用(yòng)331-7KF02對(duì)信号進行測量時(shí)經常遇到(dào)數值波動現(xiàn)象,這(zhè)種波動大(dà)多是外(wài)部幹擾串入測量通道(dào)或者是共模電壓的影響造成,針對(duì)這(zhè)種現(xiàn)象,我們可以從(cóng)下(xià)面幾個方面入手進行優化,使得測量的數值更穩定。下(xià)圖是7KF02的電流傳感器接線圖,可以看(kàn)到(dào)7KF02内部的電路有:




1、 内部電源電路,這(zhè)個電路的作(zuò)用(yòng)是把24V供電電源轉換成内部模拟電路所需要的電壓。


2、 補償電路,這(zhè)個電路的作(zuò)用(yòng)是對(duì)測量值進行補償,分爲内部補償以及外(wài)部補償。


3、 多路器,這(zhè)個電路的作(zuò)用(yòng)是對(duì)各個通道(dào)進行輪流開(kāi)關,7KF02一共有8個通道(dào),ADC在一個時(shí)間内隻能(néng)測量一個通道(dào),等到(dào)測量完成了(le),再通過這(zhè)個多路器切換到(dào)下(xià)一個通道(dào),反應在7KF02的規格上(shàng)就是通道(dào)測量時(shí)間。


4、 量程卡,這(zhè)個不用(yòng)多說,是選擇測量信号的類型,比如2線制電流、4線制電流、熱電阻、熱電偶等。


除了(le)2-9,12-29等信号引腳之外(wài),值得我們注意的是,7KF02模塊還額外(wài)的提供了(le)10、11引腳給我們進行優化。那麽這(zhè)裏的10、11引腳主要是什(shén)麽功能(néng)呢(ne)?現(xiàn)實中我們應該如何進行接線,才能(néng)達到(dào)最優狀态呢(ne)?


從(cóng)内部圖看(kàn)到(dào),10引腳主要是提供外(wài)部補償的功能(néng),如果不需要外(wài)部補償,那麽就可以把10引腳連接到(dào)11引腳。如下(xià)圖:




如果需要進行外(wài)部補償的話(huà),那麽就可以把補償電壓輸入到(dào)10引腳。那麽何時(shí)才需要到(dào)外(wài)部補償呢(ne)?那就是在測量熱電偶時(shí)才需要外(wài)部補償。爲什(shén)麽呢(ne)?


因爲熱電偶是由不同金(jīn)屬聯結而成,當具有溫差時(shí)其便能(néng)感應出微小(xiǎo)的電壓值,我們使用(yòng)7KF02進行熱電偶溫度測量,就是間接的測量其感應出的微小(xiǎo)電壓值繼而得出其溫度值。在進行測量時(shí),要求冷端的溫度保持不變,這(zhè)樣産生的電壓值才能(néng)與測量的溫度呈現(xiàn)一定的比例關系。如果測量時(shí)冷端的溫度發生了(le)變化,那麽将會(huì)嚴重影響測量的準确性,所以需要進行冷端補償,采用(yòng)10引腳來(lái)進行外(wài)部補償就是這(zhè)個目的,如下(xià)圖:




從(cóng)内部圖看(kàn)到(dào),11引腳連接到(dào)地,但(dàn)是連接到(dào)什(shén)麽地呢(ne)?其實,11引腳通過400歐連接到(dào)ADC供電源的參考地,而所有測量的數據,都是參考ADC的供電電源進行測量的,我們把11引腳連接的地稱之爲模拟地,如下(xià)圖:




有的小(xiǎo)夥伴可能(néng)會(huì)問了(le),這(zhè)個400歐的電阻有什(shén)麽用(yòng)呢(ne)?其實,這(zhè)不是一個電阻,是一個磁珠,磁珠的作(zuò)用(yòng)是爲了(le)把模拟地和(hé)數字地進行高(gāo)頻隔離。爲了(le)防止數字電路在高(gāo)頻開(kāi)關工(gōng)作(zuò)時(shí)産生的尖峰毛刺影響到(dào)模拟測量電路,對(duì)測量值造成幹擾,所以添加了(le)這(zhè)麽一個隔離通道(dào)。但(dàn)是,在實際測量時(shí),由于傳感器到(dào)模塊端的導線往往會(huì)比較長,導線越長,耦合到(dào)幹擾的能(néng)力就越強,這(zhè)就會(huì)影響到(dào)我們最終的測量值,爲了(le)盡量避免這(zhè)種影響,我們在實際接線當中,需要把11引腳的模拟地和(hé)傳感器電源地連接到(dào)一起,使得ADC測量參考電位直接參考傳感器電源的地。如下(xià)圖:




如果是在傳感器端,不可避免的竄入了(le)一定的共模電壓,那麽我們可以将11引腳模拟地連接到(dào)24V的地同時(shí),還可以一起把它們連接到(dào)模塊端幹淨的大(dà)地線上(shàng),以消除掉傳感器端的共模幹擾影響,如下(xià):



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