一篇看懂仪表二线制、三线制、四线制的区别

人们可以理解两线制、三线制和四线制仪器的区别。两线制、三线制和四线制是指输出为模拟DC电流信号的各种变送器的工作原理和结构差异，而不仅仅是变送器的接线形式。_ 1 u今天与您讨论的双线、三线和四线系统指的是输出为模拟DC电流信号的各种变送器的工作原理和结构差异，而不仅仅是变送器的接线形式。_ 2 u首先，让我们看看他们的定义。两线制：两线制和发射电源也传输信号，即传感器输出的负载和电源串联，电源从外部引入，负载串联驱动负载。三线制：三线传感器是指电源的正极端子和信号输出的正极端子是分开的，但它们共用一个COM端子。四线制：两条电源线和两条信号线。电源和信号分开工作。双线、三线和四线系统的工作原理二线制的称谓是在二线制发射机诞生后产生的。这是电子放大器在仪器中广泛应用的结果。放大的本质是一个能量转换过程，它离不开电源。因此，四线发射器首次出现。也就是说，两根导线负责供电，另外两根导线负责输出转换和放大的信号(如电压、电流等)。)。然而，目前许多发射机采用双线制。_ 3 u接下来，让我们来看看不同有线发射机之间的差异。不同有线发射机的差异一、双线制要实现双线变送器，必须同时满足以下条件：1.VEmin-ImaxRLmax变送器的输出端电压V等于规定的最小电源电压减去负载电阻和传输导体电阻上的电流压降。2.IImin变送器的正常工作电流I必须小于或等于变送器的输出电流。3.p 艾明(艾明-艾明最大值)变送器的最小功耗p不能超过上述公式，通常为90mW。其中：Emin=最小电源电压，Emin=24(1-5%)=22.8伏，5%为24V电源允许的负偏差；Imax=20mA亚胺=4mARLmax=250，传输导体电阻。如果变送器在设计上满足上述三个条件，就可以实现双线传输。所谓的双线系统是指电源和负载串联在一起并有一个公共点。然而，现场变送器和控制室仪表之间的信号通信和供电仅使用两根电线。这两条线既是电源线又是信号线。由于双线变送器信号的启动电流为4mA DC，因此为变送器提供静态工作电流。同时，仪器的电气零点为4mA DC，与机械零点不重合。这种“带电零点”有助于识别故障，如停电和断线。此外，双线系统还便于使用安全栅，有利于安全和防爆。双线变送器接线图如图1所示，二线制变送器具有24V DC电源、4-20mA DC输出信号、250负载电阻和24V电源的最低负极线电位，即信号公共线。对于智能变送器，也可以在4-20mA DC信号上加载HART协议FSK键控信号。双线或三线系统为了减小变送器的体积和重量，提高抗干扰性能，减少接线，一些仪表厂将变送器的电源从220伏交流电改为低压DC电源。例如，电源取自24V DC电源盒。由于低压电源为负线共享创造了条件，因此提供三线变送器产品。三线变送器接线图如图所示，所谓的三线发射机在电源的正端使用一条线，在信号输出的正端使用一条线，电源的负端和信号的负端共用一条线。电源大部分为24V DC，输出信号为4-20mA DC，负载电阻为250或0-10mA DC，负载电阻为0-1.5。有的也有毫安一个例如，在线分析、机械量和电量等仪器可以采用4-20mA DC信号系统。然而，由于其转换电路的复杂性和高功耗，很难满足双线发射机设计的所有三个条件，因此双线系统不能实现。因此，输出为4-20mA DC的四线制变送器只能由外部电源制造。4线制变送器接线图如图所示，四线制变送器的电源大部分为220伏交流电，部分为24V DC。输出信号为4-20mA DC，负载电阻为250，或0-10mA DC，负载电阻为0-1.5。有些还具有毫安和毫伏信号，但负载电阻或输入电阻会因输出电路而异。在以上三个图中，电流信号被输入到接收仪器。如果电阻器R1并联，则接收电压信号。从以上描述可以看出，由于各种变送器的工作原理和结构不同，出现了不同的产品，这也决定了变送器的双线、三线和四线接线形式。对用户而言，应根据本单位的实际情况进行选择，如信号系统的统一性、防爆要求、接收设备的要求、投资等问题。需要指出的是，三线、四线发射机输出的4-20mA DC信号不同于双线，因此在应用中，其输出负端能否与24V电源的负极线相连？我们能分享土地吗？应注意这一点，必要时可采取隔离措施，如配电器和安全栅，以便与其他仪器共享电源和接地，避免额外干扰。_ 4 u两线制和四线制相互转换如果将传输信号为0-10mA DC的四线制变送器改为双线制，遇到的第一个问题是其启动电流为零。在零电流状态下，发射机的电子放大器无法建立工作点，因此很难正常工作。如果使用DC电源，并保证仪器原有的恒流特性，当变送器的负载电阻为0-1.5时，与变送器串联的反馈动圈电阻约为2K。当输出为10mA时，两部分的电压降将大于24V，也就是说，当电源为24V DC，负载为0-1.5时，不可能保证恒流特性，更不用说双线传输了。20世纪70年代，一些仪器厂将0-10mA DC的4线制变送器改为2线制变送器。具体方法是对原变送器电路进行改