PCB—如何理解电流输出信号？

RMS有效值，Peak峰值, 和True Peak真实峰值
 

在连续7天24小时过程监控应用中，需要PLC，DCS或SCADA系统记录、分析信号趋势，具有4-20mA输出信号的振动变送器是比较理想的选择。但是4-20mA信号究竟代表什么呢？因为大多数振动变送器的基础传感元件跟典型的加速度计一样或者相似，变送器将AC交流原始电压信号在内部转化成电流信号。在转化的过程中，电流输出可能扩展为以下三个值中之一：

RMS (root mean square) 有效值RMS（均方根值）

Peak 峰值

True Peak 真实峰值

正如上面提到的，大多数振动变送器的核心是与加速度计的核心具有相同的传感元件。传感元件测量振动，随之在DC直流偏置电压8-12VDC的基础上输出AC动态电压。输出信号经过一系列的电路转换，终被输出为4-20mA的电流信号。

直流偏置与AC信号电压耦合隔离。

AC电压信号的测量范围可能保留在加速度中，它可以通过积分转成速度，或者二次积分转成位移。

AC交流信号比较低的高频数据根据滤波设置点被滤掉。

AC电压信号转成DC电压信号。

如果小和大测量范围允许的话，DC电压信号可能按比例扩展。

DC电压信号转换成4-20mA电流信号。

在上述信号过程中，AC电压信号转换成DC电压信号是产生电流信号大小的决定因素。为了开始深入研究AC到DC转换过程，我们先回顾下交流AC电流和直流DC电压信号，如图所示。

交流（AC）是电荷方向随时间作周期性改变的电流。

直流 (DC）是电荷只在一个方向上流动的电流。

     AC信号转换到DC信号并不是平均每个AC信号值那么简单。对于正弦波，正半周期和负半周期是相等的，这个平均会产生零，没有测量数值。相反，为了获取有用的结果，对AC信号进行加权平均计算，术语称为均方根值（RMS）。结果值等效于DC直流电压输出，这个DC电压输出在电阻负载中产生与相应AC交流信号相同大小的功耗（如：热）。

一个4-20mA变送器转换加速度电压输出到电流输出，是通过多个电路过程来实现的。在AC到DC电压转换过程中，所有的频率数据都从信号中消除。因此，电流输出不能用于深入的分析，但是对于连续7天24小时的过程监测应用是理想的选择，可以连接PLC, DSC 或SCADA系统进行记录、趋势分析。

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