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即儀表傳輸信號采用4-20mA.DC,聯(lián)絡(luò)信號采用1-5V.DC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統(tǒng)。采用4-20mA.DC信號,現(xiàn)場儀表就可實現(xiàn)兩線制。但限于條件,當時兩線制僅在壓力、差壓變送器上采用,溫度變送器等仍采用四線制。現(xiàn)在國內(nèi)兩線制變送器的產(chǎn)品范圍也大大擴展了,應用領(lǐng)域也越來越多。同時從國外進來的變送器也是兩線制的居多。
因為要實現(xiàn)兩線制變送器必須同時滿足以下條件:
1.V≤Emin-ImaxRLmax
變送器的輸出端電壓V等于規(guī)定的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
變送器的正常工作電流I必須小于或等于變送器的輸出電流。
3. P<Imin(Emin-IminRLmax)
變送器的消耗功率P不能超過上式,通常<90mW。
式中:Emin=電源電壓,對多數(shù)儀表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%為24V電源允許的負向變化量;
Imax="20mA";
Imin="4mA";
RLmax="250"Ω 傳輸導線電阻。
如果變送器在設(shè)計上滿足了上述的三個條件,就可實現(xiàn)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)場變送器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線,這兩根電線既是電源線又是信號線。兩線制變送器由于信號起點電流為4mA.DC,為變送器提供了靜態(tài)工作電流,同時儀表電氣零點為4mA.DC,不與機械零點重合,這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。而且兩線制還便于使用安全柵,利于安全防爆。
有的儀表廠為了減小變送器的體積和重量、并提高抗干擾性能、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,由于低壓供電就為負線共用創(chuàng)造了條件,這樣就有了三線制的變送器產(chǎn)品。
三線制變送器如圖三所示,所謂三線制就是電源正端用一根線,信號輸出正端用一根線,電源負端和信號負端共用一根線。其供電大多為24V.DC,輸出信號有4-20mA.DC,負載電阻為250Ω或者0-10mA.DC,負載電阻為0-1.5KΩ;有的還有mA和mV信號,但負載電阻或輸入電阻,因輸出電路形式不同而數(shù)值有所不同。
THT-RP系列產(chǎn)品:輸入無源電位器信號,輸出4-20mA或者0-10V模擬量信號
THT-R系列產(chǎn)品:輸入無源電阻信號,輸出4-20mA或者0-10V模擬量信號
THT-IP系列產(chǎn)品:輸入可以是二線制,三線制,四線制的4-20mA信號,輸出模擬量信號
THT-I101無源信號隔離器:輸入電流源(四線制)4-20mA,輸出電流源4-20mA
THT-I110無源信號隔離器:輸入電流源(四線制)4-20mA,輸出二線制4-20mA
THT-IP110無源信號隔離器:輸入二線制4-20mA,輸出二線制4-20mA
THT-F頻率信號隔離器:輸入(方波,正弦波)脈沖頻率信號,輸出4-20mA等模擬量
THT-U電壓輸入信號隔離器:輸入直流電壓信號(DC 0-1000V內(nèi)),輸出4-20mA等模擬量