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兩線制4-20mA電流信號究竟能傳多遠,?
閱讀:8889 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呢?
液體渦輪流量計兩線/三線制接線圖
1,、干擾因素:
①,、與激勵電壓高低有關,
②,、與變送器允許的小工作電壓有關,,
③、與板卡設備采集電流用的取壓電阻大小有關,,
④,、與導線電阻的大小有關
通過這四項有關量,,可以計算出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的計算式呢,?
那是由于:4~20mA電流信號能傳多遠,,實質是實際電阻,與r比大小的問題,,
當環(huán)路實際總電阻>r時,,就算傳輸距離為0,變送器也是沒辦法輸出20mA電流的,,
當環(huán)路實際總電阻=r時,,變送器輸出20mA電流,傳輸距離只能為0米,,(超導除外)
當環(huán)路實際總電阻<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,故導線電阻大小,,決定著傳輸距離的長短
②,、導線電阻越小,信號傳輸?shù)木嚯x越遠
③,、導線若是超導,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,,由板卡設備上,,采集電流信號的取壓電阻R1,和導線電阻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
導線電阻R2=電導率×導線總長度÷導線橫截面積=單位長度電阻×導線總長度
=單位長度電阻×(液體渦輪流量計)傳輸距離×2