電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

二進制0和1的可以用各種物質狀態來描述的,比如機械的凸起代表1,平面代表0,早期科學家都成功設計了機械計算器。而磁體的南北極也可以對應這兩種狀態,電流當然也是可以用來傳輸和表示信號的,理論上也可以通過大小電流來指示0或者1,但是沒有電壓方便,主要是電流測量起來麻煩。而有電壓電流的場合,一般都會有電壓存在,既然人們選擇了電壓做為0或者1,已經找到一個基準了,當然就沒有必要折騰電流了,請關注:

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電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

實際上,在工業上電流傳輸信號還是得到大規模應用的,而且比電壓傳輸效果還要好,它就是4-20ma的模擬量。很多測量用的傳感器,都是變送輸出4-20ma模擬量,給二次儀表或者控制器使用。比如壓力傳感器測量出來0-10MPA,0MPA對應4ma,10MPA對應20ma,以此類推。

電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

之所以模擬量信號傳輸使用了電流信號,主要是電流信號在傳輸過程中有優點,因為線路上有線阻,而傳感器供應的電源是電壓源,如果使用了1-5VDC的電壓來變送,在線路上會因為線阻產生壓降,比如測量到的信號是10MPA,對應5VDC,因為壓降,傳輸到儀表這頭,可能只有4.8VDC,這樣會造成儀表讀取的數據和實際值有偏差,而且線阻會受到線長度,線的粗細還有溫度等影響,不好補償。

電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

而使用了電流信號來傳輸,線路的電阻變化,並不會影響電流信號的大小。而且一些干擾信號,只會影響到電壓值,對傳感器的電壓要求比較高,使用電流傳輸可以避免這些問題。為什麼不使用0-20ma,主要是考慮到如果傳輸回來斷線或者短路了,4-20毫安電流會變成0,現場很容易及時發現並解決問題,而0-20毫安,就容易混淆了。

電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

實際上,電流僅僅在模擬信號傳輸上有這個優點,真正到了儀表或者單片機裡邊,往往都要變成電壓信號再處理的,比如加一個250歐姆的電阻,4-20毫安會變成1-5伏信號來處理,最終還是要變成電壓信號的。

電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

電流信號測量時候,往往都要串聯在迴路裡邊來實現,比如你用萬用表測量回來電流,需要斷開線路,把萬用表的兩隻表筆分別串進去才可能測量到。而測量電壓的時候,根本不用動到線路,直接找到要測量的電壓點,並聯兩隻表筆上去就可以測量到了,只要萬用表的阻抗夠大,不會對測量的電路有任何影響。正是因為這個,電壓測量比電流測量簡單很多,而且安全可靠,不會影響到正常工作的線路狀態,因為人們普遍使用了電壓源來做基準,而不是以電流源。

電路中,往往用電壓指示或者傳輸0和1,為什麼不用電流信號呢?

在這個基準上,可以用高電壓和低電壓來表示0和1,在數字化以後的信號傳輸,再也不擔心模擬時代那種傳輸過程中的壓降問題和干擾問題了。既然電壓信號傳輸得缺點被解決了,而它容易測量的優點又得到了最大發揮,所以市場上就形成了電壓源為核心的產品世界,幾乎所有產品設計都是以電壓來考慮的,電流往往是在電壓滿足前提下的功率和容量問題了,也不會有人單獨設計一套電流大小來判斷0和1的電路體系,否則無法兼容市場上的其他產品。


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