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两线制、三线制、四线制变送器的差异

两线制、三线制、四线制变送器的差异
咱们评论的两线制、三线制、四线制,是指各种输出为模仿直流电流信号的变送器,其作业原理和布局上的差异,而并非只指变送器的接线方式。不然热电偶配毫伏计丈量温度可称为是两线制的开山祖师了!
 
    几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子扩大器在外表中广泛运用的成果,扩大的实质即是一种能量变换进程,这就离不开供电。因而*先呈现的是四线制的变送器;即两根线担任电源的供给,别的两根线担任输出被变换扩大的信号(如电压、电流、等)。DDZ-Ⅱ型电动单元组合外表的呈现,供电为220V.AC,输出信号为0--10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的运用,当前在有些工厂还可见到它的身影。
 
    七十年代中国开端出产DDZ-Ⅲ型电动单元组合外表,并选用世界电工委员会(IEC)的:进程控制系统用模仿信号规范。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、电压接纳的信号系统。选用4-20mA.DC信号,现场外表就可完成两线制。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,运用领域也越来越多。一起从国外进来的变送器也是两线制的居多。
两线制、三线制、四线制变送器的差异
 
    因为要完成两线制变送器有必要一起满意以下条件:
 
    1.V≤Emin-ImaxRLmax
 
    变送器的输出端电压V等于规则的*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
 
    变送器的正常作业电流I有必要小于或等于变送器的输出电流。
 
    3. P<Imin(Emin-IminRLmax)
 
    变送器的*小耗费功率P不能超过上式,一般<90mW。
 
式中:Emin=*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。
 
    若是变送器在规划上满意了上述的三个条件,就可完成两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起,有一公共点,而现场变送器与控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起点电流为4mA.DC,为变送器供给了静态作业电流,一起外表电气零点为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。并且两线制还便于运用**栅,利于**防爆。
 
     两线制变送器如图一所示,其供电为24V.DC,输出信号为4-20mA.DC,负载电阻为250Ω,24V电源的负线电位*低,它即是信号公共线,关于智能变送器还可在4-20mA.DC信号上加载HART协议的FSK键控信号。
 
 
                                                                                         图一     两线制变送器接线示意图    
 
       因为4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制的遍及和运用,在控制系统运用中为了便于衔接,就需求信号制的一致,为此需求一些非电动单元组合的外表,如在线剖析、机械量、电量等外表,能选用输出为4-20mA.DC信号制,可是因为其变换电路杂乱、功耗大等缘由,难于悉数满意上述的三个条件,而无法做到两线制,就只能选用外接电源的方法来做输出为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。输出信号有4-20mA.DC,负载电阻为250Ω,或许0-10mA.DC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV信号,但负载电阻或输入电阻,因输出电路方式不一样而数值有所不一样。
 
 
                                                                                        图二   四线制变送器接线示意图  
 
      有的外表厂为了减小变送器的体积和分量、并提高抗搅扰功能、减化接线,而把变送器的供电由220V.AC改为低压直流供电,如电源从24V.DC电源箱取用,因为低压供电就为负线共用发明了条件,这样就有了三线制的变送器商品。
 
   三线制变送器如图三所示,所谓三线制即是电源正端用一根线,信号输出正端用一根线,电源负端和信号负端共用一根线。其供电大多为24V.DC,输出信号有4-20mA.DC,负载电阻为250Ω或许0-10mA.DC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV信号,但负载电阻或输入电阻,因输出电路方式不一样而数值有所不一样。
 
 
                         图三      三线制变送器接线示意图  
 
     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,则接纳的即是电压信号了。
 
    从上面叙说可看出,因为各种变送器的作业原理和布局不一样,然后呈现了不一样的商品,也就决议了变送器的两线制、三线制、四线制接线方式。关于用户而言,选型时应根据本单位的实际情况,如信号制的一致、防爆需求、接纳设备的需求、出资等疑问来归纳思考挑选。
 
    要指出的是三线制和四线制变送器输出的4-20mA.DC信号,因为其输出电路原理及布局与两线制的是不一样的,因而在运用中其输出负端能否和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,如用配电器、**栅等,以便和其它外表共电、共地及防止附加搅扰的发生。 电加热管温度传感器,,色差仪超声波测厚仪便携式硬度计K型热电偶红外线测温仪液位传感器pt100热电阻湿度传感器
 
       *终谈谈两线制改四线制、四线制改两线制的疑问。
 
    从上述可知各种线制变送器都能存在,那总是有存在的理由,不然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。
 
    若是要把传输信号为0-10mA.DC的四线制变送器改为两线制,首要遇到的疑问,即是其开始电流为零,在电流为零状态下,变送器的电子扩大器是无法树立作业点的,因而将难于正常作业。若是用直流电源,并确保外表本来的恒流特性,当变送器在负载电阻为0-1.5KΩ时,与其串联的反应动圈电阻2KΩ左右,当输出为10mA时,这两部分的电压降将大于24V,也即是说用24V.DC供电,负载为0-1.5KΩ时,要确保恒流特性是不可能的,也就谈不上用两线制传输了。