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二線制傳感器
閱讀�6615�(shí)間:2017-12-06 11:15:19

  二線�傳感�是指�(xiàn)�(chǎng)變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)�,這兩根線既是電源�,又�信號(hào)�

含義

  兩線制是指現(xiàn)�(chǎng)變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)�,這兩根線既是電源線,又是信號(hào)��

原理

  兩線制變送器的原理是利用�4~20mA信號(hào)為自身提供電能。如果變送器自身耗電大于4mA,那么將不可能輸出下�4mA�。因此一般要求兩線制變送器自身耗電(包括傳感器在內(nèi)的全部電路)不大�3.5mA。這是兩線制變送器的設(shè)�(jì)根本原則之一�

�(jié)�(gòu)

  從整體結(jié)�(gòu)上來�,兩線制變送器由三大部分組成:傳感�、調(diào)理電�、兩線制V/I變換器構(gòu)�。傳感器將溫度、壓力等物理量轉(zhuǎn)化為電參�,調(diào)理電路將傳感器輸出的微弱或非線性的電信�(hào)�(jìn)行放�、調(diào)理、轉(zhuǎn)化為線性的電壓輸出。兩線制V/I變換電路根據(jù)信號(hào)�(diào)理電路的輸出控制總體耗電電流;同�(shí)從環(huán)路上獲得電壓并穩(wěn)�,供�(diào)理電路和傳感器使�?!〕�/I變換電路之外,電路中每�(gè)部分都有其自身的耗電電流,兩線制變送器的核心設(shè)�(jì)思想是將所有的電流都包括在V/I變換的反饋環(huán)路內(nèi)。如�,采樣電阻Rs串聯(lián)在電路的低端,所有的電流都將通過Rs流回到電源負(fù)極。從Rs上取到的反饋信號(hào),包含了所有電路的耗電�

意義

  �(xiàn)大多�(shù)傳感而器都向兩線制發(fā)�,且在此基礎(chǔ)上實(shí)�(xiàn)�(shù)�(jù)通信(比如用HART�(xié)議),四線制的多用于功率大的。傳�?shù)木嚯x大和防爆等場(chǎng)�,就用無源的兩線制傳感器�

兩線制與三線制的區(qū)�

  區(qū)別一: 兩線制與三線�(一根正電源�,兩根信�(hào)�,其中一根共GND)和四線制(兩根正負(fù)電源�,兩根信�(hào)�)相比,兩線制的優(yōu)�(diǎn)是: 1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響,可用非常便宜的更�(xì)的導(dǎo)�;可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)�; 2、在電流源輸出電阻足夠大�(shí),經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電�,不�(huì)�(chǎn)生顯著影�,因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小,一般利用雙絞線就能降低干擾;兩線制與三線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地?�?、電容性干擾會(huì)�(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對(duì)�4�20mA兩線制環(huán)�,接收器電阻通常�250Ω(取樣Uout=1�5V)這�(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤�,因此,可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn); 4、各�(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線�(zhǎng)度不等的不同通道間�(jìn)行換�,不因電線長(zhǎng)度的不等而造成精度的差�,實(shí)�(xiàn)分散采集,分散式采集的好處就是:分散采集,集中控�。 5、將4mA用于零電�,使判斷開路與短路或傳感器損壞(0mA狀�(tài))十分方�?�?,在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器�,有利于安全防雷防爆�
  區(qū)別二: 1.儀表的二線制與四線制 二線制儀表即電源與信�(hào)共用兩根線一般 四線制儀表電源與信號(hào)線分開信�(hào)�4~20mA�0�10mA,電�220AC(為多). 2.在熱電阻中有兩線�、三線制、四線制 兩線制沒有線路電阻補(bǔ)�,配線簡(jiǎn)�,但要帶�(jìn)引線電阻的附加誤�。因此不適用制造A�(jí)精度的熱電阻,且在使用時(shí)引線及導(dǎo)線都不宜過長(zhǎng)?!∪€制有線路電阻�(bǔ)�,可以消除引線電阻的影響,測(cè)量精度高�2線制。作為過程檢�(cè)元件,其�(yīng)用最�?!∷木€�:在熱電阻的根�?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線�,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R�(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,再通過另兩根引線把U引至PLC。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響,但成本較高,主要用于高精度的溫度檢�(cè)?�?.西門子的二線制和四線制 二線制是PLC模塊提供電源和采集電流信�(hào) 四線制僅僅采集電流信�(hào)

傳感器的�(jié)�(gòu)

  兩線制: 傳感器電阻變化值與連接�(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器的輸出�,由于導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差使實(shí)際測(cè)量值偏高,用于�(cè)量精度要求不高的�(chǎng)�,并且導(dǎo)線的�(zhǎng)度不宜過�(zhǎng)?!∪€制: 要求引出的三根導(dǎo)線截面積和長(zhǎng)度均相同,測(cè)量鉑電阻的電路一般是不平衡電橋,鉑電阻作為電橋的一�(gè)橋臂電阻,將�(dǎo)線一根接到電橋的電源�,其余兩根分別接到鉑電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂�,當(dāng)橋路平衡�(shí),導(dǎo)線電阻的變化�(duì)�(cè)量結(jié)果沒有任何影�,這樣就消除了�(dǎo)線線路電阻帶來的�(cè)量誤差,但是必須為全等臂電橋,否則不可能完全消除�(dǎo)線電阻的影響。采用三線制�(huì)大大減小�(dǎo)線電阻帶來的附加誤差,工�(yè)上一般都采用三線制接�。 四線制: �(dāng)�(cè)量電阻數(shù)值很小時(shí),測(cè)試線的電阻可能引入明顯誤�,四線測(cè)量用兩條附加�(cè)試線提供恒定電流,另兩條�(cè)試線�(cè)量未知電阻的電壓降,在電壓表輸入阻抗足夠高的條件�,電流幾乎不流過電壓�,這樣就可以精確測(cè)量未知電阻上的壓�,計(jì)算得出電阻�

行業(yè)前景

  三線制和四線制變送器均不具上述優(yōu)�(diǎn)即將被兩線制變送器所取代,從�(guó)外的行業(yè)�(dòng)�(tài)及變送器芯片供求量即可略知一�,電流變送器在使用時(shí)要安裝在�(xiàn)�(chǎng)�(shè)備上,而以單片�(jī)為核心的�(jiān)�(cè)系統(tǒng)則位于較�(yuǎn)離設(shè)備現(xiàn)�(chǎng)的監(jiān)控室�,兩者一般相距幾十到幾百米甚至更�(yuǎn)。設(shè)備現(xiàn)�(chǎng)的環(huán)境較為惡�,強(qiáng)電信�(hào)�(huì)�(chǎn)生各種電磁干擾,雷電感應(yīng)�(huì)�(chǎn)生強(qiáng)浪涌脈沖,在這種情況下,單片�(jī)�(yīng)用系�(tǒng)中遇到的一�(gè)棘手問題就是如何在惡劣環(huán)境下�(yuǎn)距離可靠地傳送微小信�(hào)。兩線制變送器件的出現(xiàn)使這�(gè)問題得到了較好地解決。我們以DH4-20變送模塊為核心�(shè)�(jì)了小型、價(jià)廉的穿孔型兩線制電流變送器。它具有低失�(diào)電壓(<30μV)、低電壓漂移(<0.7μV/C°)、超低非線性度(<0.01%)的特�(diǎn)。它把現(xiàn)�(chǎng)�(shè)備動(dòng)力線的電流隔離轉(zhuǎn)換成4�20mA的按線性比例變化的�(biāo)�(zhǔn)電流信號(hào)輸出,然后通過一�(duì)雙絞線送到�(jiān)�(cè)系統(tǒng)的輸入接口上,雙絞線同時(shí)也將位于�(jiān)�(cè)系統(tǒng)�24V工作電源送到電流變送器�。測(cè)量信�(hào)和電源在雙絞線上同時(shí)傳送,既省去了昂貴的傳輸電�,而且信號(hào)是以電流的形式傳輸,抗干擾能力得到極大的加強(qiáng)。如何辨別兩線制和四線制: 如果接入PLC卡是四根信號(hào)�,那就一定是四線�;難區(qū)別的主要還是只有兩根信號(hào)線時(shí),比較容易出錯(cuò),所以我的條很重�。兩線制是PLC提供24VDC的電源供儀表使�,即電源和電流信�(hào)共用兩根�。四線制指儀表需要單�(dú)供電(兩根線),電流信號(hào)又是兩根�,加起來一共四根線。線制指PLC提供儀表的電源且電源和電流信號(hào)共用兩根線供儀表使�,四線制指儀表單�(dú)供電,電源兩根線,電流信�(hào)又是兩根線。說的是有源和無源概�. 例如在PLCAnaloginputcard7KF02中要�(shè)置它的測(cè)量范�,有A.B.C.D四種,A,B是測(cè)量電壓信�(hào)�,C.D是測(cè)量電流信�(hào)�.其中,電流信號(hào)�(cè)量C是四線制�,D的兩線制�,我們從表面上不能以為接在設(shè)備上有兩根線就認(rèn)為是兩線�,有四根線就認(rèn)為是四線�,這樣往往不準(zhǔn)�.的方法是,萬用表測(cè)�.1.只有兩根信號(hào)線的判別:拆下接入PLC卡的�,用電流檔�(cè)量線的兩端是否有電流信號(hào),如果有電流信�(hào),則說明是四線�,如果沒有任何顯示,則說明是兩線�;

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