二-四線制變送器的原理及其區(qū)別
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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。
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)用中其輸出負端能否和24v電源的負線相接?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。
最后談?wù)剝删€制改四線制、四線制改兩線制的問題。
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(yīng)用。
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