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二線制傳感器
閱讀�6616時間�2017-12-06 11:15:19

  二線�傳感�是指�(xiàn)�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�

含義

  兩線制是指現(xiàn)場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�,又是信號線�

原理

  兩線制變送器的原理是利用�4~20mA信號為自身提供電�。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)計根本原則之一�

�(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�、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號進行放大、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�(diào)理電路的輸出控制總體耗電電流;同時從�(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,電路中每個部分都有其自身的耗電電流,兩線制變送器的核心設(shè)計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�。從Rs上取到的反饋信號,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�(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�,就用無源的兩線制傳感��

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�,兩根信號線,其中一根共GND)和四線制(兩根正負電源線,兩根信號�)相比,兩線制的優(yōu)點是: 1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影�,可用非常便宜的更細的導(dǎo)線;可節(jié)省大量電纜線和安裝費�; 2、在電流源輸出電阻足夠大�,經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓,不會�(chǎn)生顯著影�,因為干擾源引起的電流極�,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�(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差,對�4�20mA兩線制環(huán)�,接收器電阻通常�250Ω(取樣Uout=1�5V)這個電阻小到不足以�(chǎn)生顯著誤�,因此,可以允許的電線長度比電壓遙測系統(tǒng)更長更遠; 4、各個單臺示讀裝置或記錄裝置可以在電線長度不等的不同通道間進行換接,不因電線長度的不等而造成精度的差異,實現(xiàn)分散采集,分散式采集的好處就是:分散采集,集中控�?�?、將4mA用于零電平,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��
  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號共用兩根線一般 四線制儀表電源與信號線分開信號為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�,配線簡�,但要帶進引線電阻的附加誤差。因此不適用制造A級精度的熱電阻,且在使用時引線及�(dǎo)線都不宜過長?!∪€制有線路電阻補償,可以消除引線電阻的影響,測量精度高�2線制。作為過程檢測元�,其�(yīng)用最�?!∷木€�:在熱電阻的根部兩端各連接兩根�(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�?�?.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號 四線制僅僅采集電流信�

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際測量值偏高,用于測量精度要求不高的場�,并且導(dǎo)線的長度不宜過長?!∪€制: 要求引出的三根導(dǎo)線截面積和長度均相同,測量鉑電阻的電路一般是不平衡電�,鉑電阻作為電橋的一個橋臂電阻,將導(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�,導(dǎo)線電阻的變化對測量結(jié)果沒有任何影�,這樣就消除了�(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差,但是必須為全等臂電�,否則不可能完全消除�(dǎo)線電阻的影響。采用三線制會大大減小導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差,工�(yè)上一般都采用三線制接�?!∷木€制: �(dāng)測量電阻�(shù)值很小時,測試線的電阻可能引入明顯誤�,四線測量用兩條附加測試線提供恒定電�,另兩條測試線測量未知電阻的電壓�,在電壓表輸入阻抗足夠高的條件下,電流幾乎不流過電壓�,這樣就可以精確測量未知電阻上的壓�,計算得出電阻�

行業(yè)前景

  三線制和四線制變送器均不具上述優(yōu)點即將被兩線制變送器所取代,從國外的行�(yè)動態(tài)及變送器芯片供求量即可略知一�,電流變送器在使用時要安裝在�(xiàn)場設(shè)備上,而以單片機為核心的監(jiān)測系�(tǒng)則位于較遠離�(shè)備現(xiàn)場的�(jiān)控室�,兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠。設(shè)備現(xiàn)場的�(huán)境較為惡�,強電信號會�(chǎn)生各種電磁干擾,雷電感應(yīng)會產(chǎn)生強浪涌脈沖,在這種情況�,單片機�(yīng)用系�(tǒng)中遇到的一個棘手問題就是如何在惡劣�(huán)境下遠距離可靠地傳送微小信號。兩線制變送器件的出現(xiàn)使這個問題得到了較好地解�。我們以DH4-20變送模塊為核心�(shè)計了小型、價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%)的特點。它把現(xiàn)場設(shè)備動力線的電流隔離轉(zhuǎn)換成4�20mA的按線性比例變化的標準電流信號輸出,然后通過一對雙絞線送到�(jiān)測系�(tǒng)的輸入接口上,雙絞線同時也將位于�(jiān)測系�(tǒng)�24V工作電源送到電流變送器�。測量信號和電源在雙絞線上同時傳�,既省去了昂貴的傳輸電纜,而且信號是以電流的形式傳輸,抗干擾能力得到極大的加強。如何辨別兩線制和四線制: 如果接入PLC卡是四根信號�,那就一定是四線�;難區(qū)別的主要還是只有兩根信號線時,比較容易出錯,所以我的條很重�。兩線制是PLC提供24VDC的電源供儀表使�,即電源和電流信號共用兩根線。四線制指儀表需要單獨供電(兩根線),電流信號又是兩根線,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共用兩根線供儀表使用,四線制指儀表單獨供�,電源兩根線,電流信號又是兩根線。說的是有源和無源概�. 例如在PLCAnaloginputcard7KF02中要�(shè)置它的測量范�,有A.B.C.D四種,A,B是測量電壓信號的,C.D是測量電流信號的.其中,電流信號測量C是四線制�,D的兩線制�,我們從表面上不能以為接在設(shè)備上有兩根線就認為是兩線�,有四根線就認為是四線�,這樣往往不準�.的方法是,萬用表測�.1.只有兩根信號線的判別:拆下接入PLC卡的�,用電流檔測量線的兩端是否有電流信�,如果有電流信�,則說明是四線�,如果沒有任何顯示,則說明是兩線�;

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