2025/10/28 04/14/13
温度变送器4-20mA信号误差大的常见原因
传感器故障：热电偶或热电阻可能出现断路（此时输出电流通常≤375mA）、短路或内部“虚断虚短”的接触不良问题。 变送器故障或漂移：变送器内部的元件可能老化损坏，或者由于密封问题（如隔离膜片损坏、接线盒进水进气）影响测量。变送器本身也存在零点漂移和量程漂移的现象，这会导致即使实际温度未变，输出电流也会偏离标准值。 量程不匹配或校准缺失：如果被测温度实际值已低于变送器设定的最小量程下限，或者变送器出厂未精确标定、使用后未定期校准，都会引入误差。
信号误差可以进行外加补偿吗？
硬件补偿：主要是通过增加或调整外部电路元件（例如采用电阻串并联法补偿零点温漂）或设备（如信号隔离器、信号调理器）来修正信号。 软件补偿：是指在PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（集散控制系统）或上位机等后端控制系统中，对接收到的信号值进行数学上的偏移量修正或线性化映射。
外加补偿的具体方法与实践操作
确定误差值：在已知的标准温度点（例如冰水混合物0℃），记录下此时变送器实际输出的电流值（比如应该是4mA，但实测为395mA）。这个差值（005mA）就是需要补偿的偏移量。 设置补偿参数：进入PLC/DCS的编程或组态界面，找到对应的模拟量输入通道。通常会有“偏移量（Offset）”或“线性校正（Scaling）”等参数设置选项。将测得的误差值（005mA）作为偏移量输入，或直接重新标定对应关系（例如，将395mA映射为0℃，20mA对应上限温度不变）。 优点：方便快捷，无需改动硬件线路。 注意：这种方法主要修正的是系统性的、稳定的误差，对于快速随机波动或严重非线性误差效果有限。
信号隔离器：它可以有效切断地环路，抑制来自电源侧或负载侧的电磁谐波干扰，解决因干扰导致的信号不稳定问题。选择时需注意其隔离强度、精度和响应时间。 信号调理器/变送器：这类设备功能更强，除了隔离，还能进行信号转换（如将4-20mA转换为0-5V或0-10V）、线性化处理（针对传感器非线性的高级补偿）以及提供额外的放大功能。例如，可以使用专门的变送器电路块（如xTR106）来设计满足特定需求的补偿电路。
使用屏蔽电缆：务必为信号线选用屏蔽电缆，并将屏蔽层在控制室端单点接地，以避免地电位差引入干扰。 远离干扰源：信号电缆应尽量远离变频器、大功率电机等强电磁干扰源敷设。如果无法避免，可以考虑采用金属管或线槽进行额外防护。 检查并紧固接线：定期检查所有接线端子，确保连接牢固，避免因接触电阻变化引入误差。
建议每6个月至1年，对温度变送器系统进行一次全面校准。 使用标准电阻箱（对热电阻）或毫伏信号发生器（对热电偶）模拟输入信号，检查变送器输出电流是否在4-20mA的允许误差范围内。 如果发现漂移，应及时利用变送器自身的零点（Zero）和量程（Span）电位器（若有）或通过HART手操器等工具进行重新标定。
