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    提高4-20mA壓力變送器的傳輸距離的方法-【上?!畛x】

    日期:2022-09-27 18:55
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    摘要: 【上?!畛x】有人認為:采用4-20mA電流信號傳輸的壓力變送器,由于信號線上傳輸的是電流信號,所以其傳輸的距離應該是沒有限制的。從理論上說,只有傳輸線纜的阻抗為0,4-20mA電流信號理論上其傳輸距離可以無限遠。但是這種說法是對特定條件而言的,應該認識到當壓力變送器的供電電源電壓低至一定程度或者導線電阻大到一定程度時,4-20mA電流傳送信號將在線路上產生壓降。 下面,我們討論的是在保證規定的精度下,壓力變送器(當然也適用采用相同輸出的液位變送器或者溫度變送器)4-20mA信號傳送的距離,其實質就是討論并確...
    【上?!畛x】有人認為:采用4-20mA電流信號傳輸的壓力變送器,由于信號線上傳輸的是電流信號,所以其傳輸的距離應該是沒有限制的。從理論上說,只有傳輸線纜的阻抗為0,4-20mA電流信號理論上其傳輸距離可以無限遠。但是這種說法是對特定條件而言的,應該認識到當壓力變送器的供電電源電壓低至一定程度或者導線電阻大到一定程度時,4-20mA電流傳送信號將在線路上產生壓降。

           下面,我們討論的是在保證規定的精度下,壓力變送器(當然也適用采用相同輸出的液位變送器或者溫度變送器)4-20mA信號傳送的距離,其實質就是討論并確定4-20mA信號容許的*大長度。

            決定電流源壓力變送器導線長度的參數有:負載電阻RL,連接導線的電阻r;供電電壓Vo及其波動范圍△V;壓力變送器的*大輸出電流Imax;壓力變送器能維持*大工作電流時的*低供電電壓Vmin。我們假設負載電阻已知并?。篟L=250Ω,

            Vo=24V.DC,其允許誤差為24V+10%-5%,則電源允許波動△V=24V*5%=1.2V;

            Imax=20mA=0.02A,

             對各種型號壓力變送器,*低供電電壓Vmin的值是不相同的,因為這個參數還與電子元件的特性有關系,有的壓力變送器*低的可達9V(是指無負載時),大多壓力變送器在12--32V之間的居多;在此假設取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

             壓力變送器連接電線多用的是銅線,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,在選擇銅導線時應考慮到使用現場的環境情況,因此*好選擇75℃時的電阻系數來計算較妥。已知t=75℃時銅的電阻系數ρ=0.0217Ω.mm2/m。

              根據L=Sr/ρ就可計算出銅導線的*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;

              因為壓力變送器的接線往返是兩根線,所以計算結果應除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;

               在實際應用中,朝輝小編認為導線的真實長度要比計算值低才行,因為電線的標稱截面幾乎都是偏高的。如果遇到現場距離超過上述的長度時,可以增大電線的線徑,來減少導線電阻,或者適當調高壓力變送器的供電電壓。

               經過以上的計算,也許有人會說,我的現場實際接線長度并不太長,但在使用中仍無法正常使用,這又是什么原因呢?究其原因,可能是: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則而引入了干擾。

                在電路系統中,應選擇電位*低的一點作為信號的公共點,在電流源輸出的壓力變送器中,24V電源的負線電位*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,即信號負線應在發送壓力變送器的輸出處與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。

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