二線制電流變送器

1、變送器的二線制和四線制信號傳輸方式變送器的二線制和四線制信號傳輸方式發(fā)表于：2009072617:06:48閱讀次數(shù)：1203簡介：簡介：二線制傳輸方式中，供電電源、負載電阻、變送器是串聯(lián)的，即二根導(dǎo)線同時傳送變送器所需的電源和輸出電流信號，目前大多數(shù)變送器均為二線制變送器；四線制方式中，供電電源、負載電阻是分別與變送器相連的，即供電電源和變送器輸出信號分別用二根導(dǎo)線傳輸。...二線制傳輸方式中，供電電源、負載電阻、變送器是串聯(lián)的，即二

2、根導(dǎo)線同時傳送變送器所需的電源和輸出電流信號，目前大多數(shù)變送器均為二線制變送器；四線制方式中，供電電源、負載電阻是分別與變送器相連的，即供電電源和變送器輸出信號分別用二根導(dǎo)線傳輸。一什么是兩線制電流變送器什么是兩線制兩線制有什么優(yōu)點兩線制是指現(xiàn)場變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)線，這兩根線既是電源線，又是信號線。兩線制與三線制(一根正電源線，兩根信號線其中一根共GND)和四線制(兩根正負電源線，兩根信號線其中一根GND)相比，兩線制的優(yōu)

3、點是：1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細的導(dǎo)線；可節(jié)省大量電纜線和安裝費用；2、在電流源輸出電阻足夠大時，經(jīng)磁場耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會產(chǎn)生顯著影響，因為干擾源引起的電流極小，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。3、電容性干擾會導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對于420mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=15V）這個電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤

4、差，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，集中控制....5、將4mA用于零電平，使判斷開路與短路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。6在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件有利于安全防雷防爆。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，從國外的行業(yè)動態(tài)及

5、變送器心片供求量即可略知一斑，電流變送器在使用時要安裝在現(xiàn)場設(shè)備的動力線上，而以單片機為核心的監(jiān)測系統(tǒng)則位于較遠離設(shè)備現(xiàn)場的監(jiān)控室里，兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠。設(shè)備現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，強電信號會產(chǎn)生各種電磁干擾，雷電感應(yīng)會產(chǎn)生強浪涌脈沖，在這種情況下，單片機應(yīng)用系統(tǒng)中遇到的一個棘手問題就是如何在惡劣環(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決。我們以DH420變送模塊為核心設(shè)計了小型、價廉的穿孔

6、型兩線制電流變送器。它具有低失調(diào)在變送器線路不通時短路時或損壞時通過能否檢測到正常范圍內(nèi)的電流(正常時最小值也有4mA)，來判斷電路是否出現(xiàn)故障，變送器是否損壞因此得到更為廣泛普遍的使用。由于4～20mA變送器輸出4mA時，在取樣電阻上的電壓不等于0，直接經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量也不為0，單片機無法直接利用，通過公式計算過于復(fù)雜。因此一般的處理方法是通過硬件電路將4mA在取樣電阻上產(chǎn)生的電壓降消除，再進行AD轉(zhuǎn)換。這個電路由兩線

7、制電流變送器產(chǎn)生的4～20mA電流與24V以及取樣電阻形成電流回路，從而在取樣電阻上產(chǎn)生一個15V壓降，并將此電壓值輸入到放大器LM258的3腳。電阻分壓電路用來在集成電路LM258的2腳產(chǎn)生一個固定的電壓值，用于抵消在取樣電阻上4mA電流產(chǎn)生的壓降。所以當兩線制電流變送器為最小值4mA時，LM258的3腳與2腳電壓差基本為0V。LM258與其相連接的電阻構(gòu)成可調(diào)整電壓放大電路，將兩線制電流變送器電流在取樣電阻上的電壓值進行放大并通過L

8、M258的1腳輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，供單片機CPU讀入，通過數(shù)據(jù)處理方法將兩線制電流變送器的420mA電流在LCDLED屏幕上以0100A值的形式顯示出來。(圖2)五.怎樣辨別真假優(yōu)劣的電流電壓變送器生產(chǎn)資料市場化以后，加劇激烈的競爭，真假優(yōu)劣難辨，又因變送器是邊緣學(xué)科，很多工程設(shè)計人員對此較陌生，有些廠家產(chǎn)品工業(yè)級別和民用商用級別指標混淆（工業(yè)級的價格是民用商用級的23倍）有些廠家產(chǎn)品用幾角錢的LM324和LM431就可以做出一只變

9、送器，不信的話您打開看看，你幾百元買來的是不是用的LM324和LM431，這樣的變送器送您，您敢不敢用呵！我試以常用的0.5級精度的電流電壓變送器為例，從以下方法著手來辨別真假優(yōu)劣。(1)基準要穩(wěn)４mA是對應(yīng)的輸入零位基準，基準不穩(wěn)，談何精度線性度，冷開機３分鍾內(nèi)４mA的零位漂移變化不超過4.000mA0.5%以內(nèi)(即3.984.02mA)負載250Ω上的壓降為0.9951.005V，國外IC心片多用昂貴的能隙基準，溫漂系數(shù)每度變化10

10、ppm；(2)內(nèi)電路總計消耗電流4mA加整定后等于4.000mA而且有源整流濾波放大恒流電路不因原邊輸入變化而消耗電流也隨之變化，國外IC心片采用恒流供電；(3)當工作電壓24.000V時滿量程20.000mA時滿量程20.000mA的讀數(shù)不會因負載0700Ω變化而變化變化不超過20.000mA0.5%以內(nèi)(4)當滿量程20.000mA時負載250Ω時滿量程20.000mA的讀數(shù)不會因工作電壓15.000V30.000V變化而變化變化不

11、超過20.000mA0.5%以內(nèi)；(5)當原邊過載時，輸出電流不超過25.000mA10%以內(nèi)，否則PLCDCS內(nèi)供變送器用的24V工作電源和AD輸入箝位電路因功耗過大而損壞，另外變送器內(nèi)的射隨輸出亦因功耗過大而損壞，無AD輸入箝位電路的更遭殃；(6)當工作電壓24V接反時不得損壞變送器必須有極性保護(7)當兩線之間因感應(yīng)雷及感應(yīng)浪涌電壓超過24V時要箝位不得損壞變送器；一般在兩線之間并聯(lián)12只TVS瞬態(tài)保護二極管1.5KE可抑制每20