產(chǎn)品類型:模擬量輸入模塊。
訂貨號:6827021。
通道數(shù):2 通道。
供電相關(guān):供電端子額定電壓為 24VDC,內(nèi)部總線額定電流消耗≤12mA,現(xiàn)場層供電額定電流消耗≤35mA,典型功率損耗約 1W。
輸入特性:輸入類型為 0/4…20mA 電流信號,輸入阻抗 < 0.125kΩ,最大輸入電流 50mA,分辨率為 16 位,測量原理為 Delta Sigma,循環(huán)時間≤10ms。
電氣性能:與現(xiàn)場層電氣隔離,23°C 條件下的基本誤差 < 0.2%,重復(fù)精度 0.05%,溫度系數(shù)滿量程下 < 300ppm/°C,最大極限頻率為 50Hz。
連接方式:可采用螺絲釘或彈簧式連接方式。
尺寸:長 12.6mm、寬 74.1mm、高 55.4mm。
認(rèn)證:通過 CE、cULus、2 區(qū)、I 級、Div.2 等認(rèn)證。
工作溫度:0°C 至 + 55°C。
儲藏溫度:-25°C 至 + 85°C。
相對濕度:15% 至 95%,不允許發(fā)生冷凝。
振動與沖擊測試:振動測試符合 EN 61131 標(biāo)準(zhǔn),沖擊測試符合 IEC 60068-2-27 標(biāo)準(zhǔn)。
防護(hù)等級:IP20。
其他特點:現(xiàn)場總線和連接技術(shù)相互獨立,LED 用于顯示狀態(tài)和診斷,電子電路與現(xiàn)場層通過光耦合器進(jìn)行隔離。模塊安裝在無源底板上,電子模塊與底板的分離結(jié)構(gòu)使得維護(hù)工作大大降低,同時可選擇彈簧式或螺釘式接線方式使之具有更高的靈活性
圖爾克模擬量輸入模塊的精度等級沒有明確的獨立劃分標(biāo)準(zhǔn),通常根據(jù)其基本誤差等參數(shù),參照工業(yè)儀表精度等級的一般劃分方法來確定。
在工業(yè)測量中,儀表的精度等級通常是以最大相對百分誤差來衡量的。最大相對百分誤差是把最大絕對誤差折合成測量范圍的百分?jǐn)?shù)表示,即 δ=最大絕對誤差 / 量程 ×100%。儀表的精度等級是指儀表在規(guī)定的工作條件下允許的最大相對百分誤差,把儀表允許的最大相對百分誤差去掉 “±” 號和 “%” 號,便可以用來確定儀表的精度等級。目前,按照國家統(tǒng)一規(guī)定所劃分的儀表精度等級有 0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0 等。
以圖爾克 TBEN-S2-4AI 模擬量輸入模塊為例,其 25℃時的基本誤差≤0.1%,按照上述精度等級劃分方法,該模塊的精度等級可認(rèn)為是 0.1 級。再如圖爾克 BLCDP-4M12MT-4AI-VI 模擬量輸入模塊,23℃條件下的基本誤差<0.3%,其精度等級可大致認(rèn)為是 0.3 級,但這并非嚴(yán)格意義上的官方劃分,只是一種參照常規(guī)方法的推斷
精度等級的核心是最大允許誤差(如 0.1 級模塊的誤差≤±0.1% 量程,0.5 級≤±0.5% 量程),直接影響模塊采集信號與真實值的偏差:
高精度模塊(如 0.1 級):采集的模擬量信號(如壓力、溫度、流量)更接近真實值。例如,在化工反應(yīng)釜壓力監(jiān)測中,若量程為 0-10MPa,0.1 級模塊的最大誤差≤±0.01MPa,能準(zhǔn)確反映反應(yīng)壓力的微小波動(如 0.05MPa 的壓力變化);而 0.5 級模塊的最大誤差≤±0.05MPa,可能無法識別這種微小波動,導(dǎo)致對反應(yīng)狀態(tài)的誤判。
低精度模塊(如 1.0 級):在量程較大的場景中,誤差絕對值更大。例如,量程 0-100℃的 1.0 級模塊,最大誤差≤±1℃,若實際溫度變化為 0.5℃,模塊可能無法區(qū)分,導(dǎo)致采集數(shù)據(jù) “失真”。
工業(yè)自動化系統(tǒng)中,模擬量輸入模塊的采集數(shù)據(jù)是控制系統(tǒng)(如 PLC、DCS)生成控制指令的核心依據(jù),精度等級直接決定控制邏輯的精準(zhǔn)度:
高精度模塊:為控制系統(tǒng)提供更可靠的反饋信號,使調(diào)節(jié)動作更精準(zhǔn)。例如,在精密溫度控制(如半導(dǎo)體晶圓加工,要求溫度穩(wěn)定在 ±0.1℃)中,0.1 級模塊采集的溫度信號誤差≤±0.01℃(量程 0-100℃時),控制系統(tǒng)可基于此微調(diào)加熱功率,確保溫度波動在允許范圍內(nèi);若使用 0.5 級模塊,誤差≤±0.5℃,可能導(dǎo)致加熱過度或不足,溫度波動擴(kuò)大至 ±0.5℃以上,影響晶圓質(zhì)量。
低精度模塊:可能導(dǎo)致控制指令 “滯后” 或 “超調(diào)”。例如,在液位控制中,若模塊采集的液位誤差過大,控制系統(tǒng)可能誤判液位偏低而過度補(bǔ)水,導(dǎo)致溢出;或誤判液位偏高而停止補(bǔ)水,導(dǎo)致液位不足。

精度等級不僅反映靜態(tài)誤差,還與模塊的溫度漂移、線性誤差等指標(biāo)相關(guān)(高精度模塊通常這些指標(biāo)更優(yōu)),直接影響長期運行中的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性:
高精度模塊:溫度漂移小(如 ±0.01% FS/℃),在環(huán)境溫度變化時(如從 20℃升至 50℃),誤差增量小。例如,在戶外光伏電站的電流監(jiān)測中,0.1 級模塊在溫度變化 30℃時,誤差增量≤±0.3% FS,長期運行數(shù)據(jù)一致性高,便于準(zhǔn)確統(tǒng)計發(fā)電量;而 0.5 級模塊溫度漂移可能達(dá) ±0.05% FS/℃,30℃變化導(dǎo)致誤差增量 ±1.5% FS,累計誤差可能超過 ±2.0% FS,影響發(fā)電量統(tǒng)計的準(zhǔn)確性。
低精度模塊:線性誤差較大(如非線性度>0.5%),在量程中段可能出現(xiàn)明顯偏差。例如,在流量控制中,若模塊在 50% 量程處的實際誤差達(dá) 1.0%,可能導(dǎo)致中等流量段的控制精度顯著下降,影響整個管道的流量平衡。
工業(yè)現(xiàn)場存在電磁干擾、振動、溫度波動等干擾,高精度模塊通常采用更優(yōu)的硬件設(shè)計(如精密 AD 轉(zhuǎn)換器、多級濾波、隔離技術(shù)),在干擾環(huán)境下誤差更穩(wěn)定:
高精度模塊:抗干擾設(shè)計更完善,在強(qiáng)電磁環(huán)境(如電機(jī)、變頻器附近)中,采集信號的波動小。例如,在焊接車間的壓力監(jiān)測中,0.1 級模塊通過光耦隔離和濾波電路,可將電磁干擾導(dǎo)致的誤差控制在 ±0.02% FS 以內(nèi);而低精度模塊可能因抗干擾能力弱,誤差波動擴(kuò)大至 ±0.5% FS,導(dǎo)致控制系統(tǒng)頻繁誤動作。
低精度模塊:在復(fù)雜環(huán)境中誤差可能 “失控”。例如,在紡織廠的濕度監(jiān)測中,若模塊受振動影響導(dǎo)致誤差增大,可能誤判濕度超標(biāo)而頻繁啟動除濕設(shè)備,增加能耗;或誤判濕度正常而忽視實際高濕度,導(dǎo)致紡織品霉變。
不同行業(yè)對精度的需求差異顯著,精度等級直接決定模塊是否適配場景:
高精度需求場景(如精密制造、實驗室設(shè)備):必須使用 0.1-0.2 級模塊。例如,在生物制藥的發(fā)酵罐 pH 值監(jiān)測中,要求 pH 測量誤差≤±0.02,若使用 0.1 級模塊(對應(yīng) pH 量程 0-14 時,誤差≤±0.014),可滿足需求;若使用 0.5 級模塊(誤差≤±0.07),可能導(dǎo)致發(fā)酵液 pH 值偏離最佳范圍,影響菌群活性。
中低精度需求場景(如普通車間的液位、開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測):0.5-1.0 級模塊可滿足需求,且成本更低。例如,在普通水箱的液位監(jiān)測中,允許 ±5% 的誤差,使用 1.0 級模塊即可,無需追求高精度導(dǎo)致成本浪費。
高精度模塊的長期穩(wěn)定性更優(yōu),可減少校準(zhǔn)頻率和故障排查成本:
高精度模塊:通常 6-12 個月校準(zhǔn)一次即可維持性能;而低精度模塊可能因誤差漂移快,需 3-6 個月校準(zhǔn)一次,增加停機(jī)時間和維護(hù)成本。
此外,高精度模塊的數(shù)據(jù)更可靠,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時,可優(yōu)先排除 “模塊采集誤差” 因素,縮短故障排查時間;低精度模塊則可能因數(shù)據(jù)可信度低,需反復(fù)驗證模塊是否正常,延長排查
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