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两线制4~20mA电流信号究竟能传多远?

日期:2019-08-26 16:28
1、两线制4~20mA变送器的电流信号究竟能传多远呢?
         ①、与激励电压高低有关,
         ②、与变送器允许的最小工作电压有关,
         ③、与板卡设备采集电流用的取压电阻大小有关,
         ④、与导线电阻的大小有关
     通过这四项有关量,可以计算出4~20mA电流信号的理论传输距离
 
2、要使4~20mA信号,无损失在两线回路里传输,必须满足欧姆定律,
     即满足:(激励电压-变送器允许的最小工作电压)≥ 输出电流×电流环路总电阻 
     当输出电流I=20mA,即0.02A时,上式取等号,则:
     电流环路总电阻=(激励电压-变送器允许的最小工作电压)÷0.02
     将这个计算值记作r,
     即r=(激励电压-变送器允许的最小工作电压)×50 , 单位Ω
     这个r,业界称之为电流信号的负载电阻,也就是电流信号的最大带载能力
 
3、业界为啥要特意给出这个r的计算式呢?
     那是由于:4~20mA电流信号能传多远,实质是实际电阻,与r比大小的问题,
     当环路实际总电阻>r时,就算传输距离为0,变送器也是没办法输出20mA电流的,两线制4~20mA电流信号究竟能传多远,猪算一算,祝大家新年吉祥!。。。42 /  
     当环路实际总电阻=r时,变送器输出20mA电流,传输距离只能为0米,(超导除外)
     当环路实际总电阻<r时,变送器输出20mA电流,才能在环路中有效传输若干米,
            ①、由于板卡采集电流用的取压电阻为定值,故导线电阻大小,决定着传输距离的长短
            ②、导线电阻越小,信号传输的距离越远
            ③、导线若是超导,电阻≈0,那电流传到美国去也不是事,传到火星去也木问题 ,两线制4~20mA电流信号究竟能传多远,猪算一算,祝大家新年吉祥!。。。79 /  
 
     综上:电流环路的总电阻R,必须满足R≤r ,否则4~20mA信号,无法正常传输    
    
4、电流环路的总电阻R,由板卡设备上,采集电流信号的取压电阻R1,和导线电阻R2组成
     取压电阻R1,多见250Ω、150Ω、100Ω、50Ω,而今流行100Ω~40Ω等小电阻取压
     导线电阻R2=电导率×导线总长度÷导线横截面积=单位长度电阻×导线总长度
                     =单位长度电阻×传输距离×2
     
5、编个小题算一算,4~20mA电流信号的理论传输距离L(单位千米)
 
     帅克转手倒卖的2.5平方毫米双绞线,两线制4~20mA电流信号究竟能传多远,猪算一算,祝大家新年吉祥!。。。16 /  ,每1000米的电阻=7.5Ω ,用此导线传输信号
     帅克自研自造的SC322无零漂压力变送器,两线制4~20mA电流信号究竟能传多远,猪算一算,祝大家新年吉祥!。。。22 /  ,最小允许激励电压=10VDC
     DCS板卡上采集电流用的取压电阻R1=100Ω
     DCS板卡上的供电电压=24VDC
     计算如下:     
      ①、先计算变送器的负载电阻r,r=(24-10)×50=700 Ω
      ②、再写出环路总电阻R的算式,R=R1+R2=100+7.5×L×2=100+15L 单位Ω
      ③、由于有R≤r,即(100+15L )≤ 700 
            计算得:L ≤ 40千米,即最大传输距离为40000米
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