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    二线制三线制四线制的区别与好处

    更新时间:2022年01月15日 作者:绍兴中仪 关注量:

    很多初入主动化行业的小同伙,常常不能理解所谓二线制、三线制、四线制,但又不乐于显现不耻下问的精神,小编在此挥墨写下这篇介绍二线制三线制四线制的区别与益处。

    首先讲一下变送器和传感器的区别:传感器是能够受规定的被测量并按照肯定的规律转换成可用输出旌旗灯号的器件或装配的总称,通常由敏感元件和转换元件组成。当传感器的输出为规定的标准旌旗灯号时,则称为变送器,常见的变送器如绍兴中仪生产的压力变送器、差压变送器、温度变送器、电流变送器、电压变送器等。

    二线制三线制四线制的区别

    几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。我们讨论的两线制、三线制、四线制,是指各种输出为模仿直流电流旌旗灯号的变送器,其工作原理和结构上的区别,而并非只指变送器的接线情势。

    四线制

    zui先出现的是四线制的变送器;即两根线负责变送器电源的供给,另外两根线负责输出被转换放大的旌旗灯号(如电压、电流等)。四线制接线如下图所示:

    四线制接线图

    四线制仪表接线图

    四线制变送器供电大多为220VAC,也有供电为24VDC的。输出旌旗灯号有4-20mADC,负载电阻为250Ω,或0-10mADC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV旌旗灯号,但负载电阻或输入电阻,因输出电路情势不同而数值有所不同。(ps:交流电会对旌旗灯号精度有影响)

    常见应用:数显表、电磁流量计变送输出就是四线制。

    三线制

    所谓三线制就是电源正端用一根线,旌旗灯号输出正端用一根线,电源负端和旌旗灯号负端共用一根线。三线制接线如下图所示:

    三线制接线图

    三线制仪表接线图

    三线制变送器供电大多为24VDC,输出旌旗灯号4-20mADC,负载电阻为250Ω或者0-10mADC,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV旌旗灯号,但负载电阻或输入电阻,因输出电路情势不同而数值有所不同。

    常见应用:电压输出的变送器输出一样平常都是三线制。

    两线制

    采用回路供电的体例,4-20mA电流自己就可以为变送器供电,变送器在电路中相称于一个特别的负载,表现仪表只必要串在电路中即可。即电源、负载串联在一路,有一公共点,而现场变送器与控制室仪表之间的旌旗灯号联络及供电仅用两根电线,这两根电线既是电源线又是旌旗灯号线。两线制接线如下图所示:

    两线制接线图

    两线制仪表接线图

    两线制变送器供电为24VDC,输出旌旗灯号为4-20mADC,负载电阻为250Ω,24V电源的负线电位zui低,它就是旌旗灯号公共线。(ps:输入接收仪表的是电流旌旗灯号,如将电阻RL并联接入时,则接收的就是电压旌旗灯号了。)

    常见应用:温度变送器、4-20mA输出的压力变送器等都是二线制。

    二线制使用条件

    要实现两线制变送器必须同时知足以下条件:

    1、V≤Emin-ImaxRLmax(变送器的输出端电压V等于规定的zui低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。)

    2、I≤Imin(变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。)

    3、P<Imin(Emin-IminRLmax)(变送器的zui小消费功率P不能超过上式,通常<90mW。式中:Emin=zui低电源电压,对多数仪表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%为24V电源许可的负向转变量;Imax=20mA;Imin=4mA;RLmax=250Ω+传输导线电阻。)

    因为4-20mADC(1-5VDC)旌旗灯号制的普及和应用,在控制体系应用中为了便于连接,就要求旌旗灯号制的同一,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4-20mADC旌旗灯号制,但是因为其转换电路复杂、功耗大等缘故原由,难于悉数知足上述的三个条件,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4-20mADC的四线制变送器了。

    相对于四线和三线制,两线制有什么好处呢?

    两线制的好处

    在工业应用中,测量点一样平常在现场,而表现设备或者控制设备一样平常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根旌旗灯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舛错称必须使用昂贵的屏蔽线,而两线制变送器可使用特别很是便宜的的双绞线导线,因此在应用中两线制变送器必然是。

    1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用特别很是便宜的更细的导线;可节省大量电缆线和安装费用;

    2、在电流源输出电阻充足大时,经磁场耦合感应到导线环路内的电压,不会产生明显影响,由于干扰源引起的电流极小,一样平常行使双绞线就能降低干扰;两线制与三线制必须用屏蔽线,屏蔽线的屏蔽层要妥帖接地。

    3、电容性干扰会导致接收器电阻有关偏差,对于4~20mA两线制环路,接收器电阻通常为250Ω(取样Uout=1~5V)这个电阻小到不足以产生明显偏差,因此,可以许可的电线长度比电压遥测体系更长更远;

    4、各个单台示读装配或记录装配可以在电线长度不等的不同通道间进行换接,不因电线长度的不等而造成精度的差异,实现分散采集,分散式采集的益处就是:分散采集,集中控制....

    5、将4mA用于零电平,使判断开路与短路或传感器损坏(0mA状况)十分方便。

    6、在两线输出口特别很是容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。

    总结

    四线制是两个旌旗灯号线、两个供电线,旌旗灯号线和供电线分开,精度zui好,带载能力zui强,抗干扰能力zui差,电路结构zui复杂,成本比较高昂;而三线制则是旌旗灯号线和和供电线共用一个正极或负极,精度次之,抗干扰能力比四线制好,电路结构较复杂,成本比四线制低;而二线制则是两个线既做供电用,又做旌旗灯号线,偏差zui大,带载能力弱,抗干扰能力强,电路结构简单,成本zui低,应用范围zui广;另外二线制只能输出mA电流旌旗灯号,三线制和四线制则没有这个限定,如今的变送器大多采用二线制。

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