仪表接线线制标准之两线制

基础仪表精品课程作者——杨冠林仪表接线线制标准之二线制目录一、仪表常用信号传输方式二、仪表常用接线线制三、二线制接法的基础原理四、二线制接法的优势仪表常用信号传输方式工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等；另外电物理量(简称电量)，例如电流、电压、功率、频率等，都需要转换成标准模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。而将这些非电物理量转换成标准电信号的设备就叫变送器。目前，变送器使用最广泛的两种信号传输标准为1-5V电压信号及4-20mA电流信号。仪表常用信号传输方式为什么常见的变送器大多采用4-20mA信号？1.串联电路中电流处处相等2.U=IR在变送器的控制回路中，各节点设备是串联在一起的，不管线路的长短，各节点的电流值是恒定的根据电压电阻关系，在串联电路中，不同节点的电压是有压降的，因此1-5V的信号传输容易受线路影响仪表常用信号传输方式为什么选择4-20mA作为上下限，而不是0-20mA？为了现场安全！！各类变送器大多数安装在石油化工等危险场所，采用20mA的上限是为了满足防爆要求，20mA的电流通断引起的火花不足以引爆可燃气等危险气体。选择4mA作为零电平，一方面是为了实现断线检测功能。当电流值低于4mA时，可以选择2mA或者0mA作为判断线路断线的检测依据。另一方面，4mA的电流值也是变送器的静态工作电流，可以在二线制情况下满足变送器的正常工作。仪表常用接线线制热电阻线制接法二线制：二线制方式是热电阻两端各连一根导线，这种引线方式简单、费用低，但是引线电阻随环境温度的变化会带来附加误差。三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线，可以较好的消除引线电阻的影响。四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。仪表常用接线线制变送器线制接法二线制：二线制接法是电源跟传输信号公用一对线缆，双向传输。三线制：三线制是信号传输跟电源正极公用一个负端。四线制：四线制是电源单独供电，信号传输单独传输，互不印象。两线制三线制四线制两线制接法基础原理二线制接法两线制如图所示，变送器在整个回路中相当于一个特殊负载，特殊在他是在4-20mA上下限中随着测量数值在变化。由于在工业电流环标准中，最低电流为4mA，因此只要在量程范围内，变送器就至少有4mA的电流，以此来保证变送器的正常供电。两线制接法的优势不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的双绞线导线；在电流源输出电阻足够大时，经磁场耦合感应到导线环路内的电压，不会产生显著影响，因为干扰源引起的电流极小，一般情况利用双绞线就能降低干扰；电容性干扰会导致接收器电阻有关误差，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显著误差，因此，可以允许的电线长度比电压遥测系统更长更远；各个单台示读装置或记录装置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造成精度的差异；将4mA用于零电平，使判断输送线开路