接線(xiàn)端子常見(jiàn)的故障有哪些 為什么標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)是4-20mA

接線(xiàn)端子的塑料絕緣材料和導(dǎo)電部件直接關(guān)系到端子的質(zhì)量，它們分別決定了端子的絕緣性能和導(dǎo)電性能。

接線(xiàn)端子常見(jiàn)的故障有哪些

1.接觸不良

接線(xiàn)端子內(nèi)部的金屬導(dǎo)體是端子的核心零件，它將來(lái)自外部電線(xiàn)或電纜的電壓，電流或信號(hào)傳遞到與其相配的連接器對(duì)應(yīng)的接觸件上。故接觸件必須具備優(yōu)良的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定可靠的接觸保持力和良好的導(dǎo)電性能。由于接觸件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，材料選用錯(cuò)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(dāng)，貯存使用環(huán)境惡劣和操作使用不當(dāng)，都會(huì)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(jī)械性能和工藝成型性能。特別是隨著高密度，小型化接線(xiàn)端子的廣泛使用，絕緣體的有效壁厚越來(lái)越薄。這對(duì)絕緣材料，注塑模具精度和成型工藝等提出了更苛嚴(yán)的要求。由于絕緣體表面或內(nèi)部存在金屬多余物，表面塵埃，焊劑等污染受潮，有機(jī)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(dǎo)電通道，吸潮，長(zhǎng)霉，絕緣材料老化等原因，都會(huì)造成短路，漏電，擊穿，絕緣電阻低等絕緣不良現(xiàn)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(duì)中和保護(hù)，同時(shí)還具有安裝定位，鎖緊固定在設(shè)備上的功能。固定不良，輕者影響接觸可靠造成瞬間斷電，嚴(yán)重的就是產(chǎn)品解體。解體是指接線(xiàn)端子在插合狀態(tài)下，由于材料，設(shè)計(jì)，工藝等原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)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(hào)控制中斷的嚴(yán)重后果。由于設(shè)計(jì)不可靠，選材錯(cuò)誤，成型工藝選擇不當(dāng)，熱處理，模具，裝配，熔接等工藝質(zhì)量差，裝配不到位等都會(huì)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(zhì)量一致性差，總分離力過(guò)大等原因造成的互換不良，也是常見(jiàn)病，多發(fā)病。這幾種故障一般都能在檢驗(yàn)及使用過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)剔除。

為什么標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)是4-20mA

4-20mA.DC(1-5V.DC)信號(hào)制是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)過(guò)程控制系統(tǒng)用模擬信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)從DDZ-Ⅲ型電動(dòng)儀表開(kāi)始采用這一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)制，儀表傳輸信號(hào)采用4-20mA.DC,聯(lián)絡(luò)信號(hào)采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號(hào)系統(tǒng)。

那么為什么標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)要定為4-20mA呢？

遠(yuǎn)傳信號(hào)用電流源優(yōu)于電壓源的原因

因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的距離較遠(yuǎn)，連接電線(xiàn)的電阻較大時(shí)，如果用電壓源信號(hào)遠(yuǎn)傳，由于電線(xiàn)電阻與接收儀表輸入電阻的分壓，將產(chǎn)生較大的誤差，而用恒電流源信號(hào)作為遠(yuǎn)傳，只要傳送回路不出現(xiàn)分支，回路中的電流就不會(huì)隨電線(xiàn)長(zhǎng)短而改變，從而保證了傳送的精度。

信號(hào)最大電流選擇20mA的原因

最大電流20MA的選擇是基于:安全、實(shí)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(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的連接距離，所帶負(fù)載等因素；還有就是功耗及成本問(wèn)題，對(duì)電子元件的要求,，供電功率的要求等因素。

信號(hào)起點(diǎn)電流選擇4mA的原因

4-20mA變送器兩線(xiàn)制的居多，兩線(xiàn)制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線(xiàn)。為什么起點(diǎn)信號(hào)不是0mA?這是基于兩點(diǎn):

1．變送器電路沒(méi)有靜態(tài)工作電流將無(wú)法工作，信號(hào)起點(diǎn)電流4mA.DC就是變送器的靜態(tài)工作電流。

2．同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線(xiàn)等故障。信號(hào)發(fā)生器能夠輸出和測(cè)量4-20mA信號(hào)

電流信號(hào)（4-20mA信號(hào)）的優(yōu)點(diǎn)

1.電流信號(hào)適合遠(yuǎn)距離傳輸，因?yàn)殡娏餍盘?hào)不受導(dǎo)線(xiàn)電阻的影響，而電壓信號(hào)在導(dǎo)線(xiàn)本身具有電阻的情況下會(huì)分壓，導(dǎo)致測(cè)量不精準(zhǔn)。一般4-20mA最遠(yuǎn)傳送距離控制在100m以?xún)?nèi)，再遠(yuǎn)則建議使用數(shù)字信號(hào)（485通訊）

2.電流信號(hào)一般采用兩線(xiàn)制，電壓信號(hào)一般采用三線(xiàn)制，相比之下，兩線(xiàn)制比三線(xiàn)制節(jié)省材料，降低成本。

3.相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)工況比較復(fù)雜的，電流信號(hào)抗干擾的能力相比電壓信號(hào)更強(qiáng)。在有干擾的工況下，建議用戶(hù)選擇4-20mA信號(hào)。

4.電流信號(hào)可以適當(dāng)超出量程的范圍，輸出不精準(zhǔn)信號(hào)，如量程為1MPa，輸出4-20mA的壓力變送器，在超量程時(shí)可以輸出24mA。

而電壓信號(hào)，則要根據(jù)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(dāng)供電為9V時(shí)，則無(wú)法輸出9V以上信號(hào)。

5.當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)不一樣的時(shí)候（如銅，鎳），一般會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)精度要求較高的場(chǎng)合電壓信號(hào)會(huì)有誤差，電流信號(hào)不會(huì)有。

來(lái)源：化工707

審核編輯：湯梓紅