4-20mA两线制变送器总结

4-20mA两线制变送器总结

开篇: 认识两线制传感器
    工业上普遍需要测量各类非电物理量，例如温度、压力、速度、角度等，都需要转
换成模拟量电信号才能传输到几百米外的控制室或显示设备上。这种将物理量转换成电
信号的设备称为变送器。工业上最广泛采用的是用4~20mA电流来传输模拟量。
    采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回
路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20
mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线
：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报
警值。
    电流型变送器将物理量转换成4~20mA电流输出，必然要有外电源为其供电。最典型
的是变送器需要两根电源线，加上两根电流输出线，总共要接4根线，称之为四线制变送
器。当然，电流输出可以与电源公用一根线（公用VCC或者GND），可节省一根线，称之
为三线制变送器。
    其实大家可能注意到， 4-
20mA电流本身就可以为变送器供电，如图1C所示。变送器在电路中相当于一个特殊的负
载，特殊之处在于变送器的耗电电流在4~20mA之间根据传感器输出而变化。显示仪表只
需要串在电路中即可。这种变送器只需外接2根线，因而被称为两线制变送器。工业电流
环标准下限为4mA，因此只要在量程范围内，变送器至少有4mA供电。这使得两线制传感
器的设计成为可能。
   在工业应用中，测量点一般在现场，而显示设备或者控制设备一般都在控制室或控制
柜上。两者之间距离可能数十至数百米。按一百米距离计算，省去2根导线意味着成本降
低近百元！因此在应用中两线制传感器必然是首选。

* - 本贴最后修改时间：2007-12-18 12:41:52 修改者：sharks