儀表信號(hào)傳送距離.doc

信號(hào)傳送距離看了標(biāo)題有的人可能會(huì)說(shuō):發(fā)送4-20mA.DC電流信號(hào)的儀表都具有恒流特性，采用電流源傳送，其精度與導(dǎo)線的電阻不是無(wú)關(guān)嗎?既然這樣還用討論4-20mA.DC信號(hào)的傳送距離嗎? 但以上的說(shuō)法是針對(duì)特定條件而言的，應(yīng)看到當(dāng)儀表供電電源電壓低至一定程度或?qū)Ь€電阻大到一定程度時(shí)，4-20mA.DC電流傳送信號(hào)將產(chǎn)生誤差。因此我們討論的是4-20mA.DC信號(hào)在保證規(guī)定的精度下的傳送距離，討論傳送距離實(shí)質(zhì)就是確定電流源儀表連接導(dǎo)線的最大長(zhǎng)度。 決定電流源儀表導(dǎo)線長(zhǎng)度的參數(shù)有:負(fù)載電阻RL及連接導(dǎo)線的電阻r；供電電壓Vo及其波動(dòng)范圍V;儀表的最大輸出電流Imax;儀表能維持最大工作電流時(shí)的最低供電電壓Vmin。 已知:RL=250， Vo=24V.DC 其允許誤差為24V +10% -5%, 電源允許波動(dòng)V=24V*5%=1.2V, Imax=20mA=0.02A, 最低供電電壓Vmin各種型號(hào)儀表的此值是不相同的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)還與電子元件的特性有關(guān)系，從產(chǎn)品樣本來(lái)看，有的儀表最低的可達(dá)12V(但是指無(wú)負(fù)載時(shí))，大多儀表在15-17V之間的居多；在此筆者取16.28V。 即 Vmin=16.2824-1.2-0.02(250+r) 則連接導(dǎo)線的電阻 r=24-1.2-16.28/0.02-250=76 儀表連接電線用的是銅線，其截面大多選擇S=1.5和0.8mm2的居多，在電工手冊(cè)上有銅電線在20和75時(shí)的電阻系數(shù)，在選擇銅導(dǎo)線時(shí)應(yīng)考慮到使用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況，因此最好選擇75時(shí)的電阻系數(shù)來(lái)計(jì)算較妥。已知t=75時(shí)銅的電阻系數(shù)=0.0217.mm2/m。 根據(jù)L=Sr/ 就可計(jì)算出銅導(dǎo)線的最大長(zhǎng)度。 用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)L=1.5*76/0.0217=5253m 用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)L=0.8*76/0.0217=2801m 因?yàn)閮x表的接線往返是兩根線，所以計(jì)算結(jié)果應(yīng)除2即: 用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)L1=5253.52=2626m 用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)L2=2801.82=1400m 在實(shí)際應(yīng)用中決定導(dǎo)線的真實(shí)長(zhǎng)度要比計(jì)算值略低才行，因?yàn)殡娋€的標(biāo)稱截面幾乎都是偏高的。如果遇到現(xiàn)場(chǎng)距離超過(guò)上述的長(zhǎng)度時(shí)，可采取以下措施:增大電線的線徑，來(lái)減少導(dǎo)線電阻；適當(dāng)調(diào)高儀表的供電電壓。 八十年代，上海自動(dòng)化儀表一廠針對(duì)其生產(chǎn)的DDZ-型電動(dòng)單元組合儀表的變送器、調(diào)節(jié)器、電氣轉(zhuǎn)換器、操作器等單元，在最低供電電壓(22.8V)時(shí)允許的導(dǎo)線電阻，曾列過(guò)一個(gè)表格供用戶參考，由于其還有現(xiàn)實(shí)意義，特把此表格提供如下。看了以上的計(jì)算及表格，有的網(wǎng)友會(huì)說(shuō)，我的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線長(zhǎng)度并不太長(zhǎng)，但在使用中仍無(wú)法正常使用，哪又是什么原因呢?究其原因，可能是: 1電流傳送信號(hào)導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)時(shí)，沒(méi)有采取必要的屏蔽措施，或者沒(méi)有遵守一點(diǎn)接地規(guī)則而引入了干擾。 2在一個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)選擇電位最低的一點(diǎn)作為信號(hào)的公共點(diǎn)，在電單儀表中，24V電源的負(fù)線電位最低，它就是信號(hào)公共線。因此在電流傳送的一對(duì)信號(hào)線中，其電位較低的一根，即信號(hào)負(fù)線應(yīng)在發(fā)送儀表的輸出處與24V負(fù)線相連。如果接線錯(cuò)誤或漏接而造成信號(hào)負(fù)線浮空而引入了干擾。銅電阻率為 0.0175 mm2/m金屬的電阻和它的長(zhǎng)度（L表示，單位：米）、截面積（用S表示吧！單位：平方米）、溫度等有關(guān)系。理論上，均勻金屬物質(zhì)的電阻（R表示，單位：歐姆）為：R= L/S ()，式中，是物質(zhì)的電阻率，單位是：. m。實(shí)際上我們常說(shuō)的某金屬的電阻率，說(shuō)的是它在常溫下的電阻率。是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，更學(xué)術(shù)的定義應(yīng)該考慮溫度系數(shù)，而金屬的溫度系數(shù)的定義是：設(shè)該金屬在 0 時(shí)的電阻率為 o，100時(shí)的電阻率為 100，則0到100之間的平均溫度系數(shù)為 o .100 =（100o）/100o。這么算下來(lái)銅的電阻率在20和100攝氏度的時(shí)候，電阻率分別在0.0175和0.0228。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)溫度改變時(shí)，導(dǎo)體的電阻率也要改變。所有金屬的電阻率都隨溫度的升高而增大。在一般的溫度范圍內(nèi)，幾乎所有金屬導(dǎo)體的電阻率都與溫度之間近似地有如下的線性關(guān)系： 式中和分別為溫度t和0時(shí)的電阻率，稱為電阻的溫度系數(shù)，單位為(每度)。純金屬銅在20的電阻率為：1.7376X10 -8 m(歐米)100的電阻率為：2.288X10 -8 m(歐米)25攝氏度時(shí)，銅的電阻是不是0.01724?可以用下面的公式自己計(jì)算.將t 換成25就可以了.金屬的電阻率和溫度的關(guān)系銅線坯的電阻率有牌號(hào)和軟