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                1. 4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠
                  4-20mA 信號傳輸 電流信號
                  4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠 2016-05-04 4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠 0

                  ↓↓ 原創文章,轉載請標注出處 ↓↓

                  一、前言

                        我國電氣自動化儀表從技術發展角度分類,主要分為DDZ-Ⅰ型、DDZ-Ⅱ型菲彩彩票、DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型等幾個類型菲彩彩票,目前基本上都是電3型和電4型儀表,分別是指DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型。它們的主要特點是:

                  電動單元組合儀表(DDZ

                  特點

                  研制時間

                  直流電流信號范圍

                  DDZ-Ⅰ型儀表

                  以電子管為核心元件

                  60年代前后

                  DDZ-Ⅱ型儀表

                  以晶體管為核心元件

                  60年代

                  0-10mA

                  DDZ-Ⅲ型儀表

                  以集成電路為核心元件

                  70年代

                  4-20mA

                  DDZ-S型儀表

                  以微電腦為核心的智能型儀表

                  70年代后期

                  4-20mA

                       對于Ⅲ型儀表和S型儀表之間的模擬信號均采用標準的4-20mA.DC(電流傳輸)或1-5V.DC(電壓接收)。參考標準GB/T 3369.1-2008和GB/T 3369.2-2008菲彩彩票。

                  二、直流電壓信號為何不宜用于長距離傳輸?

                        在《GB/T 3369.2-2008 過程控制系統用模擬信號 第2部分:直流電壓信號》標準中描述:“與GB/T 3369.1-2008所規定的模擬直流電流信號相反菲彩彩票菲彩彩票,本部分所規定的模擬直流電壓信號不宜用作長距離的傳輸”。主要原因是電壓信號經過長距離傳輸會有所衰減,而且容易受到干擾。

                   4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠

                                                                                  圖1:電壓信號傳輸時會有衰減

                   4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠

                                                                                   圖2:電流信號傳輸時無衰減

                      正是由于電壓信號有衰減,所以當電壓信號傳輸時菲彩彩票,要求接收端必須呈現高阻抗,即圖1中的Ri越大越好,而輸入阻抗越高,越容易受到干擾。

                      因此,直流電壓信號不宜用于長距離傳輸。

                      三、4-20mA電流信號究竟能夠傳輸多遠?

                          4-20mA電流信號的傳輸距離主要與以下幾個因素有關:

                          1.信號的激勵電壓Ue;

                          2.儀表的最低工作電壓Umin菲彩彩票;

                          3.接收設備的負載(采樣)電阻RL;

                          4.導線電阻r。

                   4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠

                                                                             圖3:二線制變送器電流信號傳輸回路

                       其中,Uo是變送器的供電電壓,必須在滿載時(電流I=20mA)保證Uo≥Umin。

                       即:U_e-I?(R_L+2r)≥U_min菲彩彩票。根據這個公式,可以計算出在變送器處于最低工作電壓時菲彩彩票,最大的導線電阻菲彩彩票。假設:

                       已知:Ue=24V菲彩彩票,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。求出r的最大值為175Ω:

                  4-20mA信號究竟能夠傳輸多遠 

                      再根據導線電阻的計算公式:R=ρ?L?S 其中:

                      ρ——電阻率(銅電阻率=0.017,鋁電阻率=0.029)

                      L——線的長度(單位:米) 

                      S——線的截面(單位:平方毫米) 

                     注:電阻值與長度成正比,與截面積成反比。導線越長,電阻越大, 導線越粗,電阻越小菲彩彩票。

                     以銅線為例,ρ= 0.017 Ω·mm2/m,即:橫截面積1mm2菲彩彩票,長度1m的銅線電阻為0.017Ω。那么175Ω對應1mm2的導線長度為175/0.017=10294(米)。

                     因此,理論上4-20mA信號傳輸可達上萬米(根據不同激勵電壓和變送器的最低工作電壓等因素而定)。

                     注:本文原創,歡迎轉載。請注明作者及本文原始鏈接

                                                                                                                                                                                                                       


                  技術部:杜剛


                  上海辰竹儀表有限公司


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