4-20mA電流信號的傳送距離有限制嗎

        有的人可能會說:發(fā)送4-20mA.DC電流信號的儀表都具有恒流特性，采用電流源傳送，其精度與導線的電阻不是無關(guān)嗎?既然這樣還用討論4-20mA.DC信號的傳送距離嗎?

　　但以上的說法是針對特定條件而言的，應(yīng)看到當儀表供電電源電壓低至一定程度或?qū)Ь�電阻大到一定程度時，4-20mA.DC電流傳送信號將產(chǎn)生誤差。因此我們討論的是4-20mA.DC信號在保證規(guī)定的精度下的傳送距離，討論傳送距離實質(zhì)就是確定電流源儀表連接導線的最大長度。

       電動單元組合儀表的變送器、調(diào)節(jié)器、電氣轉(zhuǎn)換器、操作器等單元，在最低供電電壓(22.8V)時允許的導線電阻，曾列過一個表格供用戶參考，由于其還有現(xiàn)實意義，特把此表格提供如下。  

　　看了以上的計算及表格，有的網(wǎng)友會說，我的現(xiàn)場實際接線長度并不太長，但在使用中仍無法正常使用，哪又是什么原因呢?究其原因，可能是：
　　1．電流傳送信號導線過長時，沒有采取必要的屏蔽措施，或者沒有遵守一點接地規(guī)則而引入了干擾。
　　2．在一個系統(tǒng)中應(yīng)選擇電位最低的一點作為信號的公共點，在電單儀表中，24V電源的負線電位最低，它就是信號公共線。因此在電流傳送的一對信號線中，其電位較低的一根，即信號負線應(yīng)在發(fā)送儀表的輸出處與24V負線相連。如果接線錯誤或漏接而造成信號負線浮空而引入了干擾。

　　決定電流源儀表導線長度的參數(shù)有:負載電阻RL及連接導線的電阻r；供電電壓Vo及其波動范圍△V;
　　儀表的最大輸出電流Imax;儀表能維持最大工作電流時的最低供電電壓Vmin。
　　已知:RL=250Ω，
　　Vo= 24V.DC 其允許誤差為24V +10% -5%,
　　電源允許波動△V=24V*5%=1.2V,
　　Imax= 20mA =0.02A,
　　最低供電電壓Vmin各種型號儀表的此值是不相同的，因為這個參數(shù)還與電子元件的特性有關(guān)系，從產(chǎn)品樣本來看，有的儀表最低的可達12V(但是指無負載時)，大多儀表在15--17V之間的居多；在此筆者取16.28V。
　　即 Vmin= 16.28≤24-1.2-0.02(250+r)
　　則連接導線的電阻 r= 24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω
　　儀表連接電線用的是銅線，其截面大多選擇S=1.5和0.8mm2的居多，在《電工手冊》上有銅電線在20℃和75℃時的電阻系數(shù)，在選擇銅導線時應(yīng)考慮到使用現(xiàn)場的環(huán)境情況，因此最好選擇75℃時的電阻系數(shù)來計算較妥。已知t=75℃時銅的電阻系數(shù)ρ=0.0217Ω.mm2/m。
　　根據(jù)L=Sr/ρ 就可計算出銅導線的最大長度。
　　用標稱截面1.5mm2導線時L=1.5*76/0.0217=5253m
　　用標稱截面0.8mm2導線時L=0.8*76/0.0217=2801m
　　因為儀表的接線往返是兩根線，所以計算結(jié)果應(yīng)除2即:
　　用標稱截面1.5mm2導線時L1=5253.5／2=2626m
　　用標稱截面0.8mm2導線時L2=2801.8／2=1400m
　　在實際應(yīng)用中決定導線的真實長度要比計算值略低才行，因為電線的標稱截面幾乎都是偏高的。如果遇到現(xiàn)場距離超過上述的長度時，可采取以下措施:增大電線的線徑，來減少導線電阻；適當調(diào)高儀表的供電電壓。

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