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仪表两线/三线/四线有什么差别

>2019-05-15 08:12| 发布者: admin| 检查: 460| 评论: 0

摘要: 两线制:两根线及传输电源又传输信号,也便是传感器输入的负载和电源是串联在一路的,电源是从内部引入的,和负载串联在一路来驱动负载。三线制:三线制传感器便是电源正端和信号输入的正端分离,但它咱咱们共用一个COM端 ...
两线制:两根线及传输电源又传输信号,也便是传感器输入的负载和电源是串联在一路的,电源是从内部引入的,和负载串联在一路来驱动负载。
三线制:三线制传感器便是电源正端和信号输入的正端分离,但它咱咱们共用一个COM端。
四线制:电源两根线,信号两根线。电源和信号是分开工作的。


几线制的称谓,是在两线制变送器降生后才有的。这是电子扩大器在外表中普遍利用的效果,扩大的实质等于一种能量变换过程,这就离不开供电。因而最先呈现的是四线制的变送器;即两根线担当电源的供给,别的两根线担当输入被变换扩大的信号(如电压、电流、等)。
DDZ-Ⅱ型电动单位组合外表的呈现,供电为220V.AC,输入信号为0--10mA.DC的四线制变送器取得了普遍的利用,以后在有些工场还可见到它的身影。
七十年月中国开端出产DDZ-Ⅲ型电动单位组合外表,并选用世界电工委员会(IEC)的:过程节制体系用模仿信号尺度。即外表传输信号选用4-20mA.DC,联络信号选用1-5V.DC,即选用电流传输、电压接纳的信号体系。
选用4-20mA.DC信号,现场外表就可实现两线制。但限于条件,其时两线制仅在压力、差压变送器上选用,温度变送器等仍选用四线制。如今国内两线制变送器的商品规模也大大拓展了,利用领域也越来越多。一路从外洋进来的变送器也是两线制的居多。
分歧线制变送器的差异
一、两线制
因为要实现两线制变送器有必要称心如下条件:
1.V≤Emin-ImaxRLmax
变送器的输入端电压V等于规矩的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。
2. I≤Imin
变送器的正常功课电流I有必要小于或等于变送器的输入电流。
3. P<Imin(Emin-IminRLmax)
变送器的最小消耗功率P不能超过上式,一样平常<90mW。
式中:Emin=最低电源电压,对大都外表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源答应的负向改变量;
Imax=20mA;
Imin=4mA;
RLmax=250Ω+传输导线电阻。
若是变送器在计划上称心了上述的三个条件,就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一路,有一公共点,而现场变送器与节制室外表之间的信号联络及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是信号线。
两线制变送器因为信号动身点电流为4mA.DC,为变送器供给了静态功课电流,一路外表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于辨认断电和断线等毛病。而且两线制还便于利用平安栅,利于平安防爆。


两线制变送器如图一所示,其供电为24V.DC,输入信号为4-20mA.DC,负载电阻为250Ω,24V电源的负线电位最低,它等于信号公共线,对付智能变送器还可在4-20mA.DC信号上加载HART协定的FSK键控信号。
二、四线制
因为4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制的普及和利用,在节制体系利用中为了便于衔接,就必要信号制的同等,为此必要一些非电动单位组合的外表,如在线剖析、机械量、电量等外表,能选用输入为4-20mA.DC信号制,可是因为其变换电路杂乱、功耗大等缘由,难于悉数称心上述的三个条件,而无法做到两线制,就只能选用外接电源的办法来做输入为4-20mA.DC的四线制变送器了。


四线制变送器如图二所示,其供电大多为220V.AC,也有供电为24V.DC的。输入信号有4-20mA.DC,负载电阻为250Ω,或许0-10mA.DC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的另有mA和mV信号,但负载电阻或输入电阻,因输入电路办法不一样而数值有所不一样。
三、三线制
有的外表厂为了减小变送器的体积和分量、并提高抗搅扰功效、减化接线,而把变送器的供电由220V.AC改成低压直流供电,如电源从24V.DC电源箱取用,因为低压供电就为负线共用创造了条件,如许就有了三线制的变送器商品。

三线制变送器如图三所示,所谓三线制等于电源正端用一根线,信号输入正端用一根线,电源负端和信号负端共用一根线。其供电大多为24V.DC,输入信号有4-20mA.DC,负载电阻为250Ω或许0-10mA.DC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的另有mA和mV信号,但负载电阻或输入电阻,因输入电路办法不一样而数值有所不一样。
以上三个图中,输入接纳外表的是电流信号,如将电阻RL并联接入时,则接纳的等于电压信号了。
从上面叙说可看出,因为各种变送器的功课原理和布局不一样,然后呈现了不一样纳唐,也就决定了变送器的两线制、三线制、四线制接线办法。对付用户而言,选型时应根据本单位的实际环境,如信号制的同等、防爆需要、接纳设备的需要、出实纫晌世垂纳思虑挑选。
要指出的是三线制和四线制变送器输入的4-20mA.DC信号,因为其输入电路原理及布局与两线制的是不一样的,因而在利用中其输入负四否和24V电源的负线相接?能否共地?这是要注意的,必要时可采纳阻隔办法,如用隔离器、平安栅等,以便和其它外表共电、共地及防止附加搅扰的发生。
两线制与四线制互改
从上述可知各种线制变送器都能存在,那老是有存在的来由,否则就不会有那么多的线制了,由用户来改动线制是很艰难的,再者实际意义也不大。


如果要把传输信号为0-10mA.DC的四线制变送器改成两线制,首先碰到的成就,便是其起始电流为零,在电流为零状况下,变送器的电子放大器是无法树立工作点的,因此将难于正常工作。
如果用直流电源,并包管仪表本来的恒流特性,当变送器在负载电阻为0-1.5KΩ时,与其串联的反馈动圈电阻2KΩ阁下,当输入为10mA时,这两部分的电压降将大于24V,也便是说用24V.DC供电,负载为0-1.5KΩ时,要包管恒流特性是不行能的,也就谈不上用两线制传输了。
70年月曾有仪表厂做过把0-10mA.DC的四线制变送器改成两线制变送器的工作,详细做法是:对本来的变送器电路停止改良,并将供电电压提高至48V.DC,但变送器的起始电流仍不能为零,为此采纳负向电流来抵消负载电阻上的起始输入4mA的电流。但如许的产品也没有能获得履行和应用。
如果想将两线制改成四线制,基本没有必要,再者这是一种技术上的倒退。

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