兩線制:兩根線及傳輸又傳輸信號,也就是傳感器輸出的負載和電源是串聯(lián)在一起的,電源是從外部引入的,和負載串聯(lián)在一起來驅(qū)動負載。
三線制:三線制傳感器就是電源正端和信號輸出的正端分離,但它們共用一個COM端。
四線制:電源兩根線,信號兩根線。電源和信號是分開工作的。
幾線制的稱謂,是在兩線制變送器誕生后才有的。這是電子擴大器在外表中廣泛運用的成果,擴大的實質(zhì)即是一種能量變換進程,這就離不開供電。因而最先呈現(xiàn)的是四線制的變送器;即兩根線擔任電源的供給,別的兩根線擔任輸出被變換擴大的信號(如電壓、電流、等)。
DDZ-Ⅱ型電動單元組合外表的呈現(xiàn),供電為220V.AC,輸出信號為0--10mA.DC的四線制變送器得到了廣泛的運用,當前在有些工廠還可見到它的身影。
七十年代中國開端出產(chǎn)DDZ-Ⅲ型電動單元組合外表,并選用世界委員會(IEC)的:過程控制系統(tǒng)用模仿信號規(guī)范。即外表傳輸信號選用4-20mA.DC,聯(lián)絡信號選用1-5V.DC,即選用電流傳輸、電壓接納的信號系統(tǒng)。
選用4-20mA.DC信號,現(xiàn)場外表就可完成兩線制。但限于條件,其時兩線制僅在壓力、差壓變送器上選用,溫度變送器等仍選用四線制。如今國內(nèi)兩線制變送器的商品規(guī)模也大大拓展了,運用領域也越來越多。一起從國外進來的變送器也是兩線制的居多。
不同線制變送器的差異
一、兩線制
因為要完成兩線制變送器有必要滿足以下條件:
1.V≤Emin-ImaxRLmax
變送器的輸出端電壓V等于規(guī)則的最低電源電壓減去電流在負載電阻和傳輸導線電阻上的壓降。
2. I≤Imin
變送器的正常作業(yè)電流I有必要小于或等于變送器的輸出電流。
3. P<Imin(Emin-IminRLmax)
變送器的最小耗費功率P不能超過上式,一般<90mW。
式中:Emin=最低電源電壓,對大都外表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%為24V電源答應的負向改變量;
Imax=20mA;
Imin=4mA;
RLmax=250Ω+傳輸導線電阻。
若是變送器在規(guī)劃上滿意了上述的三個條件,就可完成兩線制傳輸。所謂兩線制即電源、負載串聯(lián)在一起,有一公共點,而現(xiàn)場變送器與控制室外表之間的信號聯(lián)絡及供電僅用兩根電線,這兩根電線既是電源線又是信號線。
兩線制變送器因為信號起點電流為4mA.DC,為變送器供給了靜態(tài)作業(yè)電流,一起外表電氣零點為4mA.DC,不與機械零點重合,這種“活零點”有利于辨認斷電和斷線等毛病。并且兩線制還便于運用安全柵,利于安全防爆。
二、四線制
因為4-20mA.DC(1-5V.DC)信號制的遍及和運用,在控制系統(tǒng)運用中為了便于銜接,就需求信號制的一致,為此需求一些非電動單元組合的外表,如在線剖析、機械量、電量等外表,能選用輸出為4-20mA.DC信號制,可是因為其變換電路雜亂、功耗大等緣由,難于悉數(shù)滿意上述的三個條件,而無法做到兩線制,就只能選用外接電源的方法來做輸出為4-20mA.DC的四線制變送器了。
三、三線制
有的外表廠為了減小變送器的體積和分量、并提高抗攪擾功能、減化接線,而把變送器的供電由220V.AC改為低壓直流供電,如電源從24V.DC電源箱取用,因為低壓供電就為負線共用發(fā)明了條件,這樣就有了三線制的變送器商品。
兩線制與四線制互改
從上述可知各種線制變送器都能存在,那總是有存在的理由,否則就不會有那么多的線制了,由用戶來改動線制是很困難的,再者實際意義也不大。
如果要把傳輸信號為0-10mA.DC的四線制變送器改為兩線制,首先遇到的問題,就是其起始電流為零,在電流為零狀態(tài)下,變送器的電子放大器是無法建立工作點的,因此將難于正常工作。
如果用直流電源,并保證儀表原來的恒流特性,當變送器在負載電阻為0-1.5KΩ時,與其串聯(lián)的反饋動圈電阻2KΩ左右,當輸出為10mA時,這兩部分的電壓降將大于24V,也就是說用24V.DC供電,負載為0-1.5KΩ時,要保證恒流特性是不可能的,也就談不上用兩線制傳輸了。
70年代曾有儀表廠做過把0-10mA.DC的四線制變送器改為兩線制變送器的工作,具體做法是:對原來的變送器電路進行改進,并將供電電壓提高至48V.DC,但變送器的起始電流仍不能為零,為此采用負向電流來抵消負載電阻上的起始輸出4mA的電流。但這樣的產(chǎn)品也沒有能得到推廣和應用。
如果想將兩線制改為四線制,根本沒有必要,再者這是一種技術上的倒退。