鞍山东信自动化有限公司

1、模拟量输入板

模拟量输入板主要用于电压、电流、温度、应变等模拟量信号的采集和处理。

3595系列普通型模拟量输入IMP有3种，即35951A， 35951B，35951。其主要测量特性如表1-2所列。

表1-2 　35951系列普通型模拟量输入IMP的主要特性

	35951A	35951B	35951C
输入通道数	20	10	20
切换方式	3端CMOS FET开关	3端CMOS FET开关	3端CMOS FET开关
电压信号取值范围，V	±12	±2	12
允许过载电压，V	50	50	50
允许共模电压，V	≤14	≤14	≤200

1、 35951A固态开关模拟量输入板

35951A一般常用于使用环境较好的场合下进行直流电压测量、直流电流测量和热电偶温度测量。其内部采用CMOS场效应管进行扫描切换，所以其测量电压的最大值是12V，允许输入端存在有14V以下的共模电压。三个输入端中的一端为高端（信号正端）；一个为低端（信号负端）；另一个为保护端，用于克服共模干扰。

35951A板具有20路模拟量输入通道，每个通道可以用软件分别设定为不同信号类型（如电压或温度等）和不同量程范围（台0－10V或0－20mV等）的测量方式，这样就有可能将现场位置相对集中的、20个种类各异的测点信号（不论是变送器输出还是热电偶信号）接到同一块板子中。

（1）直流电压测量。测量范围为0－12V，最小分辨率为1uV，可选自动量程或指定量程，其测量指标如表1－3所列。

表1－3　直流电压测量指标

量程

满刻度

灵敏度

测量误差范围

20mV

200mV

12V

22.000

220.00

2.2000

12.000

1uV

10uV

100uV

1mV

+/-[0.02%读数＋5uV]

+/-[0.02%读数＋0.01%满刻度]

+/-[0.01%读数＋0.01%满刻度]

+/-[0.05%读数＋0.01%满刻度]

（2）直流电流测量。进行直流电流测量时，要求在连接器内输入端并接适当的取样电阻，如其阻值不等于100欧姆，则测量出的电流值应在主机内进行换算，其换算关系如下：

　　　　　测点信号＝（100/取样电阻值）＊测量值（mA）

测量指标如表1－4所示。

　　　　　　　　表1－4　直流电流测量指标

量程（取样电阻为100欧姆）：0－20mA；

灵敏度（取样电阻为100欧姆）：10nA;

测量误差：直流电压测量误差＋取样电阻误差＋场效应管开关泄漏电流误差。

（3）热电偶温度测量。可直接接入B，E，J，K，N，T，R，S八种类型的标准热电偶信号，IMP内部固化程序按照IEC584标准进行线性化处理和单位换算，可选择内部自动温度补偿或外部标准冷端温度补偿，还可自动进行热电偶断线故障检查。测温指标见表1－5。

　　　　　　　　　表1－5　热电偶测温指标

热电偶类型

分度号

灵敏度，摄氏度

测温范围，摄氏度

误差，摄氏度

中间量程，摄氏度

误差摄氏度

铂铑30-铂铑

镍铬-康铜

铁-康铜

镍铬-镍硅

镍铬硅-镍硅

铜-康铜

铂铑13-铂

铂铑10-铂

80－1820

-210－1000

-210－1200

-200－1370

-250－1300

-200－400

-50－1760

＜2.0

＜0.5

＜0.7

＜1.0

＜0.8

＜0.5

＜2.0

＜1.5

400－1820

-100－250

-100－350

-100－450

-180－1280

-100－400

0－1600

0－1760

＜0.3

＜0.1

采用IMP内部热敏电阻测量环境温度作为冷端补偿时，实测量温度误差小于0.4摄氏度（-15℃－60℃）。

2、35951C干簧管切换模拟量输入板

35951C与35951A大致相同，二者的区别在于35951C的扫描切换开关采用的是密封式干簧管，其在抗干扰方面的性能大大优于35951A。35951C板输入端的共模干扰电压可以允许达200V（而1A板只允许14V），这样就为现场环境较差的应用场合（如共模干扰严重的发电厂）进行数据采集提供了很大方便。

35951C板还可以与一种特殊的连接器35953D连接使用，进行50µV到250V范围的直流电压测量。35953D是一种高压衰减（50:1）输入连接器，采用这种连接器时，35951C板不能进行热电偶信号测量。

选用35951C板虽然在抗干扰性能等方面优于35951A板，但是，由于在它的内部采用了干簧管切换开关，因此，它的平均无故障时间（MTBF）会低于35951A板（35951A为16.3万小时，35951C为7万小时）；且35951C板价格又高于35951A板，所以，对于实验室或环境较好的应用场合，选用35951A板会更经济。

3、35951B固态开关模拟量输入板

35951B板亦为固态开关模拟量输入通道，允许最大输入信号为±2V，输入端的允许共模电压为14V。它具有6端输入，通过内部恒流源桥路可直接测量电阻值和应变。

35951B的连接器中有三个端子提供IMP内部的双恒流源。采用双恒流源技术，省去了通常在应变测量中所必需的平衡和灵敏度控制，也无须专门的电压调节。此外，双恒流测量的最大优点在于克服了常规电压平衡法中由于桥源引线电阻变化所造成的测量误差，适于引线较长时的应变测量。此外，双恒流法允许采用三线制，这种方式尤其对于铂电阻的输出引线很长时极为方便，既能有效克服长线引入的误差又节省电缆费用。

35951B板的10路输入通道也可分别接入不同类型的被测信号，只须通过软件对其各通道进行设定即可。

（1）直流电压测量。测量范围为0~±2V，最小分辨率为1µV，可选自动量程或指定量程，测量指标同35951A，读者可参见表6。

（2）电阻测量及铂电阻测量。电阻值的测量范围是0~2.5KΩ,最大灵敏度为1.25mΩ,测量结果直接以真欧姆值返回主机，其指标参见表6。

表6　电阻测量及铂电阻（100Ω测温）

量程

灵敏度

测量误差范围

25Ω

250Ω

2.5kΩ

1.25mΩ

12.5mΩ

0.125Ω

±【0.03%读数＋6mΩ】

±【0.03%读数＋0.01%满刻度】

±【0.02%读数＋0.01%满刻度】

-200~490℃

490~600℃

0.1℃

﹤0.4℃

﹤1.2℃

（3）应变测量，使用35951B板的内部桥路进行应变测量时，可采用1/2桥、1/4桥、全桥和三线四种连接方式，测量范围为0~10000微应变，激励电流有四种：0.8mA，4 mA，6 mA和8 mA。测量指标如表7所列，其中重复性指标，是指120Ω采用应变片、应变系数为2时，在温度不变条件下的测量重复性。

表7　应变测试指标

桥路类型

灵敏度

测量误差范围

重复性

1/4桥（4mA电流单应变片）

1/2桥（4mA电流单应变片）

全桥（8mA电流双应变片）

1.0

±【0.06%读数＋14µε】

±【0.06%读数＋8µε】

±【0.06%读数＋6µε】