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兩線制變送器的優(yōu)點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間:2023/10/30 11:49:00 發(fā)布人:北京中恒安 瀏覽量:568

電流輸出型變送器將物理量轉(zhuǎn)換成4~ 20mA電流輸出,必然要有外電源為其供電。最典型的是變送器需要兩根電源線,加上兩根電流輸出線,總共要接4根線,稱之為四線制變送器。
  當(dāng)然,電流輸出可以與電源公用一根線(公用VCC或者GND),可節(jié)省一根線,稱之為三線制變送器。
其實(shí)大家可能注意到, 4-20mA電流本身就可以為變送器供電,變送器在電路中相當(dāng)于一個(gè)特殊的負(fù)載,特殊之處在于變送器的耗電電流在4~20mA之間根據(jù)傳感器輸出而變化。顯示儀表只需要串在電路中即可。這種變送器只需外接2根線,因而被稱為兩線制變送器。工業(yè)電流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)下限為4mA,因此只要在量程范圍內(nèi),變送器至少有4mA供電。這使得兩線制傳感器的設(shè)計(jì)成為可能。

兩線制輸出接線是當(dāng)前模擬量串口中最先進(jìn)的輸出方式,
兩線制變送器具有6大優(yōu)點(diǎn):
1)不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,可用非常便宜的更細(xì)的雙絞線導(dǎo)線; 
2)在電流源輸出電阻足夠大時(shí),經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓,不會(huì)產(chǎn)生顯著影響,因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小,一般情況利用雙絞線就能降低干擾; 
3)電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對(duì)于4~20mA兩線制環(huán)路,接收器電阻通常為250Ω(取樣Uout=1~5V)這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差,因此,可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn); 
4)各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接,不因電線長(zhǎng)度的不等造成精度的差異; 
5)將4mA用于零電平,使判斷輸送線開路或傳感器損壞(0mA狀態(tài))十分方便; 
6)在兩線輸出口容易增設(shè)防浪涌和防雷器件,有利于安全防雷防爆。

      在工業(yè)應(yīng)用中,測(cè)量點(diǎn)一般在現(xiàn)場(chǎng),而顯示設(shè)備或者控制設(shè)備一般都在控制室或控制柜上。兩者之間距離可能數(shù)十至數(shù)百米。按一百米距離計(jì)算,省去2根信號(hào)傳輸導(dǎo)線意味著成本降低近百元!另外四線制變送器和三線制變送器因?qū)Ь€內(nèi)電流不對(duì)稱必須使用昂貴的屏蔽線,而兩線制變送器可使用非常便宜的的雙絞線導(dǎo)線,因此在應(yīng)用中兩線制變送器必然是首選。

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