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高溫壓力變送器接線圖

點擊次數(shù):2205 發(fā)布時間:2021-05-26 02:09:55
兩線制、三線制、四線制高溫壓力變送器接線方式
*先,我們先看一下它們的定義
 
兩線制:兩根線及傳輸電源又傳輸信號,也就是傳感器輸出的負(fù)載和電源是串聯(lián)在一起的,電源是從外部引入的,和負(fù)載串聯(lián)在一起來驅(qū)動負(fù)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。這是電子放大器在儀表中廣泛應(yīng)用的結(jié)果,放大的本質(zhì)就是一種能量轉(zhuǎn)換過程,這就離不開供電。因此先出現(xiàn)的是四線制的變送器;即兩根線負(fù)責(zé)電源的供應(yīng),另外兩根線負(fù)責(zé)輸出被轉(zhuǎn)換放大的信號(如電壓、電流、等)。但目前,很多變送器采用二線制。下面,我們就來具體看看不同線制變送器的差異有哪些?
不同線制變送器的差異
 
一、兩線制
要實現(xiàn)兩線制變送器,必須要同時滿足以下條件:
1. V≤Emin-ImaxRLmax
變送器的輸出端電壓V等于規(guī)定的低電源電壓減去電流在負(fù)載電阻和傳輸導(dǎo)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)
變送器的小消耗功率P不能超過上式,通常<90mW。
式中:Emin=低電源電壓,對多數(shù)儀表而言Emin=24(1-5%)=22.8V,5%為24V電源允許的負(fù)向變化量;
Imax=20mA;
Imin=4mA;
RLmax=250Ω+傳輸導(dǎo)線電阻。
如果高溫壓力變送器在設(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(fù)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。
圖 1 為二線制變換器的接線圖。直流電源 U( 24V )通過兩根線向現(xiàn)場的變換器供電,同時這兩根線又是輸出信號( 4~20mA )的傳輸線。輸出的電流信號需經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)電阻 RL=250Ω 轉(zhuǎn)換為電壓 UL=IRL= ( 1~5 ) U 送至控制器。這種二線制變換器的特點是只用于檢測信號而沒有控制功能。
 
二、三線制
三線制變換器的接線圖如圖 2 所示,電流輸出系統(tǒng)除了兩根電流傳輸線以外,還有一根電源線向變壓器提供電源。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(fù)端和信號負(fù)端共用一根線。其供電大多為 DC 24V , 輸出信號有 DC4-20mA ,負(fù)載電阻為 250Ω 或者 DC0-10mA ,負(fù)載電阻為 0-1.5kΩ ;有的還有 mA 和 mV 信號,但負(fù)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。
由于 DC4-20mA 、 DC 1-5V 信號制的普及和應(yīng)用,在控制系統(tǒng)應(yīng)用中為了便于連接,就要求信號制的統(tǒng)一, 為此要求一些非電動單元組合的儀表, 如在線分析、 機械量、 電量等儀表, 能采用輸出為DC4-20mA 信號制,但是由于其轉(zhuǎn)換電路復(fù)雜、功耗大等原因,難于全部滿足上述的三個條件而無法做到兩線制,就只能采用外接電源的方法來做輸出為DC4-20mA 的四線制變送器了。四線制變送器供電大多為 AC 220V ,也有供電為 DC24V 的。輸出信號有 DC 4-20mA , 負(fù)載電阻為 250Ω , 或者 DC 0-10mA , 負(fù)載電阻為 0-1.5kΩ ;的還有 mA 和 mV 信號,但負(fù)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,如圖 4.3 所示。
輸入接收儀表的是電流信號, 如將電阻 RL 并聯(lián)接入時,則接收的就是電壓信號了。由于各種變送器的工作原理和結(jié)構(gòu)不同,從而出現(xiàn)了不同的產(chǎn)品,也就決定了變送器的兩線制、三線制、四線制接線形式。
 
三、四線制
圖三 四線制變送器接線示意圖
四線制變送器如圖三所示,其供電大多為220V AC,也有供電為24V DC的。輸出信號有4-20mA DC,負(fù)載電阻為250Ω,或者0-10mA DC,負(fù)載電阻為0-1.5KΩ;有的還有mA和mV信號,但負(fù)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。
以上三個圖中,輸入接收儀表的是電流信號,如將電阻RL并聯(lián)接入時,則接收的就是電壓信號了。
從上面敘述可看出,由于各種變送器的工作原理和結(jié)構(gòu)不同,從而出現(xiàn)了不同的產(chǎn)品,也就決定了變送器的兩線制、三線制、四線制接線形式。對于用戶而言,選型時應(yīng)根據(jù)本單位的實際情況,如信號制的統(tǒng)一、防爆要求、接收設(shè)備的要求、投資等問題來綜合考慮選擇。
要指出的是三線制和四線制變送器輸出的4-20mA DC信號,由于其輸出電路原理及結(jié)構(gòu)與兩線制的是不一樣的,因此在應(yīng)用中其輸出負(fù)端能否和24V電源的負(fù)線相接?能否共地?這是要注意的,必要時可采取隔離措施,如用配電器、安全柵等,以便和其它儀表共電、共地及避免附加干擾的產(chǎn)生。

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