技术之源 | 传感器的信号转换

摘要

当用户试着将来自于传感器的信号进行转换的时候，他们需要考虑转换器的各个方面，例如成本、位置、以及如何为转换器和检测设备供电等。

在许多控制应用中，用户都不需要考虑设备内部发生的事情。信号在设备内部转换成其控制系统所需要的信息。大多数工业系统都有一些标准的电压或电流信号：例如，24 Vdc或120 Vac的数字信号; 0至10 Vdc或4至20 mA的模拟信号。

在大多数情况下，一台传感器内部的实际检测元件是一个需要1.5到5Vdc的低压装置。对于常用的、批量生产设备来说，所有的转换过程都发生在传感器内部。用户仅仅需要提供前面提到的标准的工业电压并与输入连接起来即可。

但是对于更大的系统，信号不能在这么低的水平上分布。设备通常距离控制柜很远，尽管基于通讯的分布式输入/输出（I/O）模块具有所有的功能，几乎消除了使用120Vac信号的必要性。然而，从传感器向控制柜传输晶体管 - 晶体管逻辑（TTL）信号肯定是不现实的。

当用户必须转换信号时会发生什么？有多种商用设备可以接收一种类型的信号并将其转换或放大成不同类型的信号。也许对数字信号进行这种操作的最简单的方法是使用继电器。继电器的类型包括5Vdc、12Vdc、 24Vdc、120Vdc以及更高电压的线圈。即使有这样一个简单的设备，也必须注意不要通过向系统引入噪声来破坏信号。将5 Vdc线路直接连接到电机电缆或480伏电源上是不行的。

图1：用户必须要考虑转换器的各个方面，例如成本、位置、以及如何为转换器和检测设备供电。图片来源： Automation Primer