什么是二线制、三线制和四线制变送器变送器

2018-10-23 16:58:07 信为传感器

变送器最初只有四线制,但随着电子放大器在仪表中广泛应用,逐渐有了两线制、三线制、四线制的区分。这些是变送器的工作原理和结构的区分,并非指接线;之所以有这些线制区分,是因为变送器要实现模拟直流电流信号的输出。

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仪表之间的信号联络 及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是信号线。

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二 线 制

由于4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制的普及和应用,在控制系统应用中为了便于连接,就要求信号制的统一,为此要求一些非电动单元组合的仪表, 如在线分析、机械量、电量等仪表,能采用输出为4-20mA.DC信号制,但是由于其转换电路复杂、功耗大等原因,难于全部满足上述的三个条件,而无法做 到两线制,就只能采用外接电源的方法来做输出为4-20mA.DC的四线制变送器了。

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四 线 制

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,或者 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,因输出电路形式不同而数值有所不同。

为了减小变送器的体积和重量、并提高抗干扰性能、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,由于低压供电就为负线共用创造了条件,这样就有了三线制的变送器产品。电流输出型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。

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三 线 制

4-20mA电流本身就可以为变送器供电,变送器在电路中相当于一个特殊的负载,特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线,因而被称为两线制变送器。工业电流环标准下限为4mA,因此只要在量程范围内,变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感器的设计成为可能。 

在工业应用中,测量点一般在现场,而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算,省去2根信号传输导线意味着成本降低近百元!另外四线制变送器和三线制变送器因导线内电流不对称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用非常便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是首选。

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