接線端子常見的故障有哪些 為什么標準信號是4-20mA

接線端子的塑料絕緣材料和導電部件直接關系到端子的質量，它們分別決定了端子的絕緣性能和導電性能。

接線端子常見的故障有哪些

1.接觸不良

接線端子內部的金屬導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的接觸件上。故接觸件必須具備優(yōu)良的結構，穩(wěn)定可靠的接觸保持力和良好的導電性能。由于接觸件結構設計不合理，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，貯存使用環(huán)境惡劣和操作使用不當，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的要求。由于絕緣體表面或內部存在金屬多余物，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，鎖緊固定在設備上的功能。固定不良，輕者影響接觸可靠造成瞬間斷電，嚴重的就是產品解體。解體是指接線端子在插合狀態(tài)下，由于材料，設計，工藝等原因導致結構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重后果。由于設計不可靠，選材錯誤，成型工藝選擇不當，熱處理，模具，裝配，熔接等工藝質量差，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)現剔除。

為什么標準信號是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)用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC,聯絡信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。

那么為什么標準信號要定為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；綜合考慮生產現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、負載串聯在一起，有一公共點，而現場變送器與控制室儀表之間的信號聯絡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線電阻的影響，而電壓信號在導線本身具有電阻的情況下會分壓，導致測量不精準。一般4-20mA最遠傳送距離控制在100m以內，再遠則建議使用數字信號（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.相對于現場工況比較復雜的，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.電流信號可以適當超出量程的范圍，輸出不精準信號，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，當供電為9V時，則無法輸出9V以上信號。

5.當導線材質不一樣的時候（如銅，鎳），一般會產生磁場，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