两线制变送器(两线制变送器原理)

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什么是两线制电流变送器?有什么特点?

“两线制电流变送器”是指电流变送器的输出信号,是由2根线组成。

典型的两线制电流变送器是SST3-AD-1型

两线制是指现场变送器与控制室仪表联系仅用两根导线,这两根线既是电源线,又是信号线。两线制与三线制(一根正电源线,两根信号线,其中一根共GND) 和四线制(两根正负电源线,两根信号线,其中一根GND)相比,两线制的优点是:

1、不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响,可用非常便宜的更细的导线;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,一般利用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善接地。

3、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;

4、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而造成精度的差异,实现分散采集,分散式采集的好处就是: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状态)十分方便。

6,在两线输出口非常容易增设一两只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。

三线制和四线制变送器均不具上述优点即将被两线制变送器所取代,从国外的行业动态及变送器心片供求量即可略知一斑,电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上,而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监控室里,两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣,强电信号会产生各种电磁干扰,雷电感应会产生强浪涌脉冲,在这种情况下,单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。两线制变送器件的出现使这个问题得到了较好地解决。它把现场设备动力线的电流隔离转换成4~20mA的按线性比例变化的标准电流信号输出,然后通过一对双绞线送到监测系统的输入接口上,双绞线同时也将位于监测系统的24V工作电源送到电流变送器中。测量信号和电源在双绞线上同时传送,既省去了昂贵的传输电缆,而且信号是以电流的形式传输,抗干扰能力得到极大的加强。

两线制变送器怎么区分有源和无源信号?

1、首先明确这里提到的有源和无源针对模拟量输入信号(AI)。

2、需要卡件为变送器提供电源的为无源信号;不需要卡件为变送器提供电源,即变送器已单独供电的为有源信号。

3、24V电源和信号叠加的为无源信号;电源和信号不叠加的为有源信号。

4、对于模拟量模块来说,还存在接入信号是有源的还是无源的方式,信号不一致,接线也不一致。所谓有源信号,就是设备不需要外供24VDC就能提供4~20MA信号的,而压力变送器、温度变送器为无源信号。”(注:这里提到的“有源信号,就是设备不需要外供24VDC就能提供4~20MA信号的”个人觉得说法欠妥,有源无源都是需要电源的,只不过这里的24V电源不是卡件提供的而已,而不是不需要电源)

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。这种将物理量转换成电信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的标准模拟量电信号是用4~20mA直流电流来传输模拟量。采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求:20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。

下限没有取0mA的原因是为了能检测断线:正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。电流输出型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出,必然要有外电源为其供电。最典型的是变送器需要两根电源线,加上两根电流输出线,总共要接4根线,称之为四线制变送器。当然,电流输出可以与电源公用一根线(公用VCC或者GND),可节省一根线,称之为三线制变送器。

二线制变送器是什么?

4~20mA二线制变送器是指由智能变送器,DCS卡件供电的变送器,此类变送器绝大多数为国外进口或引进技术组装而成,其最低工作电压为DC12V,DCS卡件供电电压都为DC24V,必须选用内阻低的齐纳式安全标。目前国外各公司的DCS的供电卡件中有的串有一只限流电阻或装有一个限流电路(例如HONEYWELL公司的TDC3000,电阻值约为140~180Ω)。

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。

扩展资料:

变送器组成原理

变送器是基于负反馈原理工作的,它主要由测量部分、放大器和反馈部分组成。测量部分用于检测被测变量x,并将其转换成能被放大器接受的输入信号Zi(电压、电流、位移、作用力或力矩等信号)。反馈部分则把变送器的输出信号y转换成反馈信号Zf,再回送至输入端。Zi与调零信号Zo的代数和同反馈信号Zf进行比较,其差值ε送入放大器进行放大,并转换成标准输出信号y。

参考资料来源:百度百科-两线制变送器

参考资料来源:百度百科-4~20mA二线制变送器

参考资料来源:百度百科-变送器

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