4~20mA傳輸?shù)氖请娏髂M量,指有效信號的電流范圍是4mA到20mA,是工業(yè)上最常用的傳感器模擬信號傳輸方式。為什么電流范圍不從0mA開始?是因?yàn)?mA可以用來判斷線路是否斷開,作故障診斷用。
與電壓模擬量信號相比,傳輸電流信號的優(yōu)點(diǎn)是信號穩(wěn)定,不會受到噪聲干擾,也不會因?yàn)榫€路電阻產(chǎn)生壓降而影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
4~20mA應(yīng)用廣泛,市場有大量4~20mA接口的傳感器、變送器、顯示器、控制器、PLC等,可以很容易的組成符合需求的系統(tǒng)。
4~20mA的缺點(diǎn)是成本高,只能一對一傳輸電流信號。與電壓模擬量信號相比,需要利用高精度采樣電阻才能檢測,電路稍復(fù)雜。
2、電壓模擬量
常用的電壓模擬量信號范圍有3.3V、5V、12V等。電壓模擬量缺點(diǎn)是容易受噪聲影響,抗干擾能力差,由于導(dǎo)線電阻的存在而產(chǎn)生壓降,導(dǎo)致傳輸距離近。相對電流信號的優(yōu)點(diǎn)是測量容易。
3、I2C
I2C是數(shù)字信號,常用于電路板內(nèi)或近距離通訊。優(yōu)點(diǎn)是可以與單片機(jī)直接連接,無需收發(fā)器,成本低。I2C接口可以作為總線,同時連接多個傳感器設(shè)備,利用效率高。

4、UART
UART是數(shù)字信號,常用于電路板內(nèi)或近距離通訊。優(yōu)點(diǎn)是可以與單片機(jī)直接連接,無需收發(fā)器,成本低。但UART接口只能一對一連接,接口利用效率低。

5、RS485
在UART接口上增加RS485收發(fā)器即RS485通訊。RS485是半雙工通訊(可以雙向傳輸數(shù)據(jù),但收發(fā)不能同時進(jìn)行),RS485通訊使用一組雙絞線,傳輸差分信號,抗共模干擾能力強(qiáng),優(yōu)點(diǎn)是通訊距離遠(yuǎn),可達(dá)幾百米甚至公里級。RS485還可以多個設(shè)備同時連接互相通訊,成本低。RS485是工業(yè)上最常用的數(shù)字信號傳輸方式。
6、RS422
RS422是在UART接口上增加RS422收發(fā)器實(shí)現(xiàn)的,與RS485的區(qū)別是全雙工。RS422通訊使用兩組雙絞線。
7、CAN總線
CAN總線也是差分信號,所以抗共模干擾能力強(qiáng),通訊距離遠(yuǎn)。與RS485相比,CAN總線通訊速率高,最高可達(dá)1M,且CAN總線收發(fā)器具有錯誤處理、自動重發(fā)的機(jī)制,可靠性高。但CAN總線的缺點(diǎn)是成本相對高。CAN總線多用于汽車和工業(yè)對可靠性要求高的場合。
編輯:黃飛
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