接線端子的塑料絕緣材料和導(dǎo)電部件直接關(guān)系到端子的質(zhì)量,它們分別決定了端子的絕緣性能和導(dǎo)電性能。
接線端子常見的故障有哪些
1.接觸不良
接線端子內(nèi)部的金屬導(dǎo)體是端子的核心零件,它將來自外部電線或電纜的電壓,電流或信號傳遞到與其相配的連接器對應(yīng)的接觸件上。故接觸件必須具備優(yōu)良的結(jié)構(gòu),穩(wěn)定可靠的接觸保持力和良好的導(dǎo)電性能。由于接觸件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,材料選用錯誤,模具不穩(wěn)定,加工尺寸超差,表面粗糙,熱處理電鍍等表面處理工藝不合理,組裝不當(dāng),貯存使用環(huán)境惡劣和操作使用不當(dāng),都會在接觸件的接觸部位和配合部位造成接觸不良。
2.絕緣不良
絕緣體的作用是使接觸件保持正確的位置排列,并使接觸件與接觸件之間,接觸件與殼體之間相互絕緣。故絕緣件必須具備優(yōu)良的電氣性能,機械性能和工藝成型性能。特別是隨著高密度,小型化接線端子的廣泛使用,絕緣體的有效壁厚越來越薄。這對絕緣材料,注塑模具精度和成型工藝等提出了更苛嚴(yán)的要求。由于絕緣體表面或內(nèi)部存在金屬多余物,表面塵埃,焊劑等污染受潮,有機材料析出物及有害氣體吸附膜與表面水膜融合形成離子性導(dǎo)電通道,吸潮,長霉,絕緣材料老化等原因,都會造成短路,漏電,擊穿,絕緣電阻低等絕緣不良現(xiàn)象。
3.固定不良
絕緣體不僅起絕緣作用,通常也為伸出的接觸件提供精確的對中和保護,同時還具有安裝定位,鎖緊固定在設(shè)備上的功能。固定不良,輕者影響接觸可靠造成瞬間斷電,嚴(yán)重的就是產(chǎn)品解體。解體是指接線端子在插合狀態(tài)下,由于材料,設(shè)計,工藝等原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)不可靠造成的插頭與插座之間,插針與插孔之間的不正常分離,將造成控制系統(tǒng)電能傳輸和信號控制中斷的嚴(yán)重后果。由于設(shè)計不可靠,選材錯誤,成型工藝選擇不當(dāng),熱處理,模具,裝配,熔接等工藝質(zhì)量差,裝配不到位等都會造成固定不良。
此外,由于鍍層起皮,腐蝕,碰傷,塑殼飛邊,破裂,接觸件加工粗糙,變形等原因造成的外觀不良,由于定位鎖緊配合尺寸超差,加工質(zhì)量一致性差,總分離力過大等原因造成的互換不良,也是常見病,多發(fā)病。這幾種故障一般都能在檢驗及使用過程中及時發(fā)現(xiàn)剔除。
為什么標(biāo)準(zhǔn)信號是4-20mA
4-20mA.DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統(tǒng)用模擬信號標(biāo)準(zhǔn)。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標(biāo)準(zhǔn)信號制,儀表傳輸信號采用4-20mA.DC,聯(lián)絡(luò)信號采用1-5V.DC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。
那么為什么標(biāo)準(zhǔn)信號要定為4-20mA呢?
遠傳信號用電流源優(yōu)于電壓源的原因
因為現(xiàn)場與控制室之間的距離較遠,連接電線的電阻較大時,如果用電壓源信號遠傳,由于電線電阻與接收儀表輸入電阻的分壓,將產(chǎn)生較大的誤差,而用恒電流源信號作為遠傳,只要傳送回路不出現(xiàn)分支,回路中的電流就不會隨電線長短而改變,從而保證了傳送的精度。
信號最大電流選擇20mA的原因
最大電流20MA的選擇是基于:安全、實用、功耗、成本的考慮。安全火花儀表只能采用低電壓、低電流,20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯,非常安全;綜合考慮生產(chǎn)現(xiàn)場儀表之間的連接距離,所帶負載等因素;還有就是功耗及成本問題,對電子元件的要求,,供電功率的要求等因素。
信號起點電流選擇4mA的原因
4-20mA變送器兩線制的居多,兩線制即電源、負載串聯(lián)在一起,有一公共點,而現(xiàn)場變送器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線。為什么起點信號不是0mA?這是基于兩點:
1.變送器電路沒有靜態(tài)工作電流將無法工作,信號起點電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流。
2.同時儀表電氣零點為4mA.DC,不與機械零點重合,這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。信號發(fā)生器能夠輸出和測量4-20mA信號
電流信號(4-20mA信號)的優(yōu)點
1.電流信號適合遠距離傳輸,因為電流信號不受導(dǎo)線電阻的影響,而電壓信號在導(dǎo)線本身具有電阻的情況下會分壓,導(dǎo)致測量不精準(zhǔn)。一般4-20mA最遠傳送距離控制在100m以內(nèi),再遠則建議使用數(shù)字信號(485通訊)
2.電流信號一般采用兩線制,電壓信號一般采用三線制,相比之下,兩線制比三線制節(jié)省材料,降低成本。
3.相對于現(xiàn)場工況比較復(fù)雜的,電流信號抗干擾的能力相比電壓信號更強。在有干擾的工況下,建議用戶選擇4-20mA信號。
4.電流信號可以適當(dāng)超出量程的范圍,輸出不精準(zhǔn)信號,如量程為1MPa,輸出4-20mA的壓力變送器,在超量程時可以輸出24mA。
而電壓信號,則要根據(jù)供電不同而有些許不同。如量程為1MPa,輸出0-10V的壓力變送器,當(dāng)供電為9V時,則無法輸出9V以上信號。
5.當(dāng)導(dǎo)線材質(zhì)不一樣的時候(如銅,鎳),一般會產(chǎn)生磁場,對精度要求較高的場合電壓信號會有誤差,電流信號不會有。
來源:化工707
審核編輯:湯梓紅
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原文標(biāo)題:小知識 | 接線端子常見故障,標(biāo)準(zhǔn)信號4-20mA的選擇理由
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