活零点对气动仪表的影响及其含义

表2-2-2中，传输信号的下限值（“零点电流”）不一样，序号1规定为4mA，序号2规定为0mA。后者称为“真零”信号，前者称为“活零”信号。

真零信号最为直观，而且便于四则运算和开方；处理起来十分方便。但是它难以区别正常情况下的下限值和电路故障（例如断线），容易引起误解或误操作。活零信号在正常状态时下限值为4mA，一旦出现0mA，肯定是发生了断线、短路或是停电。能及时发现故障，对生产安全极为有利。

采用活零信号不但为两线制变送器创造了工作条件，而且还能避开晶体管特性曲线的起始非线性，这也是4～20mA信号比0～10mA信号优越之处。

在运算处理活零信号之前，要先把对应于零点的信号值减掉，运算完的结果还要把零点信号加上去。这固然不甚方便，但在广泛应用运算放大器的仪表里，减或加某个常数（相当于电压1V）是非常容易的，所以采用活零信号也就不成问题了。(www.xing528.com)

信号电流范围的上限值受到电路功率的限制，不宜过大，以免输出电路的设计和器件选择不便。况且信号电流过大还容易使导线和元器件发热，不利于安全防爆。国外的电动仪表，一般信号的上限都不超过50mA。但是，信号上限值选得过小也不好，因为微弱信号易受干扰，而且要求接收的仪表有较高的灵敏度，这会给仪表的输入和放大电路带来设计上的困难。当需要利用电磁作用将电流信号变为机械力时，若信号过小，就必须用极强的磁场和匝数过多的线圈，这也有一定的困难。因此，国外电动仪表的电流信号上限值都在5mA以上。

对气动信号而言，作为气动仪表最基本的控制元件——喷嘴挡板机构，其特性曲线在输出压力接近最小和最大时的线性度很差，所以只能选取中间线性度较好的一段作为工作段，才能保证仪表的准确度，这一段的下限一般就是0.02MPa。此外，气动仪表所用的弹性元件很多，如膜片、膜盒、波纹管、弹簧等，它们都具有一定的刚度，起动点都有一定的死区，气动执行器的死区则更大一些。为了提高气动仪表的灵敏度，也需要将信号压力的下限定得高于零，所以就将整个气动仪表信号压力的下限定为0.02MPa。

当确定采用活零信号后，上限值与下限值之比最好是5∶1，以便与气动模拟信号的上下限有同样的比值，这样，电流信号和气压信号就有一一对应的关系，容易相互换算。所以，我国规定的4～20mA电流信号及其辅助联络信号1～5V和20～100kPa具有同样的上下限比值。