儀表接線線制標(biāo)準(zhǔn)之兩線制

基礎(chǔ)儀表精品課程作者——楊冠林儀表接線線制標(biāo)準(zhǔn)之二線制目錄一、儀表常用信號傳輸方式二、儀表常用接線線制三、二線制接法的基礎(chǔ)原理四、二線制接法的優(yōu)勢儀表常用信號傳輸方式工業(yè)上普遍需要測量各類非電物理量，例如溫度、壓力、速度、角度等；另外電物理量(簡稱電量)，例如電流、電壓、功率、頻率等，都需要轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬量電信號才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設(shè)備上。而將這些非電物理量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電信號的設(shè)備就叫變送器。目前，變送器使用最廣泛的兩種信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)為1-5V電壓信號及4-20mA電流信號。儀表常用信號傳輸方式為什么常見的變送器大多采用4-20mA信號？1.串聯(lián)電路中電流處處相等2.U=IR在變送器的控制回路中，各節(jié)點設(shè)備是串聯(lián)在一起的，不管線路的長短，各節(jié)點的電流值是恒定的根據(jù)電壓電阻關(guān)系，在串聯(lián)電路中，不同節(jié)點的電壓是有壓降的，因此1-5V的信號傳輸容易受線路影響儀表常用信號傳輸方式為什么選擇4-20mA作為上下限，而不是0-20mA？為了現(xiàn)場安全??！各類變送器大多數(shù)安裝在石油化工等危險場所，采用20mA的上限是為了滿足防爆要求，20mA的電流通斷引起的火花不足以引爆可燃?xì)獾任ｋU氣體。選擇4mA作為零電平，一方面是為了實現(xiàn)斷線檢測功能。當(dāng)電流值低于4mA時，可以選擇2mA或者0mA作為判斷線路斷線的檢測依據(jù)。另一方面，4mA的電流值也是變送器的靜態(tài)工作電流，可以在二線制情況下滿足變送器的正常工作。儀表常用接線線制熱電阻線制接法二線制：二線制方式是熱電阻兩端各連一根導(dǎo)線，這種引線方式簡單、費用低，但是引線電阻隨環(huán)境溫度的變化會帶來附加誤差。三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線，可以較好的消除引線電阻的影響。四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表?？梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。儀表常用接線線制變送器線制接法二線制：二線制接法是電源跟傳輸信號公用一對線纜，雙向傳輸。三線制：三線制是信號傳輸跟電源正極公用一個負(fù)端。四線制：四線制是電源單獨供電，信號傳輸單獨傳輸，互不印象。兩線制三線制四線制兩線制接法基礎(chǔ)原理二線制接法兩線制如圖所示，變送器在整個回路中相當(dāng)于一個特殊負(fù)載，特殊在他是在4-20mA上下限中隨著測量數(shù)值在變化。由于在工業(yè)電流環(huán)標(biāo)準(zhǔn)中，最低電流為4mA，因此只要在量程范圍內(nèi)，變送器就至少有4mA的電流，以此來保證變送器的正常供電。兩線制接法的優(yōu)勢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；在電流源輸出電阻足夠大時，經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會產(chǎn)生顯著影響，因為干擾源引起的電流極小，一般情況利用雙絞線就能降低干擾；電容性干擾會導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout＝1～5V）這個電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長度比電壓遙測系統(tǒng)更長更遠(yuǎn)；各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長度的不等造成精度的差異；將4mA用于零電平，使判斷輸送線開路