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两线制4~20ma电流信号究竟能传多远?-巴登娱乐网上娱乐

2018/4/20

两线制4~20ma电流信号能传多远呢?今天和大家一起了解一下!
1.两线制4~20ma变送器的电流信号究竟能传多远呢?

干扰因素:
①与激励电压高低有关;
②与变送器允许的最小工作电压有关;
③与板卡设备采集电流用的取压电阻大小有关;
④与导线电阻的大小有关。
通过这四项有关量,可以计算出4~20ma电流信号的理论传输距离。

2.要使4~20ma信号,无损失在两线回路里传输,必须满足欧姆定律。

即满足:(激励电压-变送器允许的最小工作电压)≥输出电流×电流环路总电阻

当输出电流i=20ma,即0.02a时,上式取等号,则:
电流环路总电阻=(激励电压-变送器允许的最小工作电压)÷0.03、将这个计算值记作r,
即r=(激励电压-变送器允许的最小工作电压)×50,单位ω
这个r,业界称之为电流信号的负载电阻,也就是电流信号的最大带载能力。

3.业界为什么要特意给出这个r的计算式呢?

那是由于:4~20ma电流信号能传多远,实质是实际电阻,与r比大小的问题。
当环路实际总电阻>r时,就算传输距离为0,变送器也是没办法输出20ma电流的;
当环路实际总电阻=r时,变送器输出20ma电流,传输距离只能为0米(超导除外);
当环路实际总电阻<r时,变送器输出20ma电流,才能在环路中有效传输若干米。
①由于板卡采集电流用的取压电阻为定值,故导线电阻大小,决定着传输距离的长短;
②导线电阻越小,信号传输的距离越远;
③导线若是超导,电阻≈0,那电流传到美国去也不是事,传到火星去也没问题。

综上所述,电流环路的总电阻r,必须满足r≤r,否则4~20ma信号,无法正常传输。

4.电流环路的总电阻r,由板卡设备上采集电流信号的取压电阻r1,和导线电阻r2组成。

取压电阻r1,多见250ω、150ω、100ω、50ω,而今流行100ω~40ω等小电阻取压。
导线电阻r2=电导率×导线总长度÷导线横截面积=单位长度电阻×导线总长度=单位长度电阻×传输距离×2

编个小题算一算

4~20ma电流信号的理论传输距离l(单位千米),a采用2.5平方毫米双绞线,每1000米的电阻=7.5ω,用此导线传输信号a自研自造的sc322无零漂压力变送器,最小允许激励电压=10vdc,dcs板卡上采集电流用的取压电阻r1=100ω,dcs板卡上的供电电压=24vdc,电流信号的最大传输距离距离为多少?

计算如下:
①先计算变送器的负载电阻r,r=(24-10)×50=700ω
②再写出环路总电阻r的算式:

r=r1 r2=100 7.5×l×2=100 15l 单位ω

③由于有r≤r,即(100 15l)≤700
计算得:l≤40千米,即最大传输距离为40000米