化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
兩線制4-20mA電流信號究竟能傳多遠(yuǎn),？
閱讀：8412 發(fā)布時間：2017-6-20在我們出廠的流量儀表,、壓力儀表等產(chǎn)品中,，基本都帶有4+20mA信號，那4-20mA信號通常又分為兩線制,、三線制,。那么兩線制4～20mA變送器的電流信號究竟能傳多遠(yuǎn)呢？
液體渦輪流量計(jì)兩線/三線制接線圖
1,、干擾因素：
①,、與激勵電壓高低有關(guān)，
②,、與變送器允許的小工作電壓有關(guān),，
③、與板卡設(shè)備采集電流用的取壓電阻大小有關(guān),，
④,、與導(dǎo)線電阻的大小有關(guān)
通過這四項(xiàng)有關(guān)量，可以計(jì)算出4～20mA電流信號的理論傳輸距離
2,、要使4～20mA信號,，無損失在兩線回路里傳輸，必須滿足歐姆定律,，
即滿足：（激勵電壓－變送器允許的小工作電壓）≥ 輸出電流×電流環(huán)路總電阻
當(dāng)輸出電流I=20mA,，即0.02A時，上式取等號,，則：
電流環(huán)路總電阻=（激勵電壓－變送器允許的小工作電壓）÷0.03,、將這個計(jì)算值記作r，
即r=（激勵電壓－變送器允許的小工作電壓）×50 ,， 單位Ω
這個r,，業(yè)界稱之為電流信號的負(fù)載電阻，也就是電流信號的大帶載能力
3,、業(yè)界為啥要特意給出這個r的計(jì)算式呢,？
那是由于：4～20mA電流信號能傳多遠(yuǎn)，實(shí)質(zhì)是實(shí)際電阻,，與r比大小的問題，
當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻＞r時,，就算傳輸距離為0,，變送器也是沒辦法輸出20mA電流的，
當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻=r時,，變送器輸出20mA電流,，傳輸距離只能為0米,，（超導(dǎo)除外）
當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻＜r時，變送器輸出20mA電流,，才能在環(huán)路中有效傳輸若干米,，
①、由于板卡采集電流用的取壓電阻為定值,，故導(dǎo)線電阻大小,，決定著傳輸距離的長短
②、導(dǎo)線電阻越小,，信號傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)
③,、導(dǎo)線若是超導(dǎo)，電阻≈0,，那電流傳到美國去也不是事,，傳到火星去也木問題 ，
綜上：電流環(huán)路的總電阻R,，必須滿足R≤r ,，否則4～20mA信號，無法正常傳輸
4,、電流環(huán)路的總電阻R,，由板卡設(shè)備上，采集電流信號的取壓電阻R1,，和導(dǎo)線電阻R2組成
取壓電阻R1,，多見250Ω、150Ω,、100Ω,、50Ω，而今流行100Ω～40Ω等小電阻取壓
導(dǎo)線電阻R2＝電導(dǎo)率×導(dǎo)線總長度÷導(dǎo)線橫截面積=單位長度電阻×導(dǎo)線總長度
＝單位長度電阻×（液體渦輪流量計(jì)）傳輸距離×2