兩線制4～20mA電流信號能傳多遠(yuǎn)呢？

兩線制4～20mA電流信號能傳多遠(yuǎn)呢？今天小編就來給大家科普一下！

1.兩線制4～20mA變送器的電流信號究竟能傳多遠(yuǎn)呢？

干擾因素：①與激勵(lì)電壓高低有關(guān)；②與變送器允許的最小工作電壓有關(guān)；③與板卡設(shè)備采集電流用的取壓電阻大小有關(guān)；④與導(dǎo)線電阻的大小有關(guān)。通過這四項(xiàng)有關(guān)量，可以計(jì)算出4～20mA電流信號的理論傳輸距離。

2.要使4～20mA信號，無損失在兩線回路里傳輸，必須滿足歐姆定律。

即滿足：（激勵(lì)電壓－變送器允許的最小工作電壓）≥輸出電流×電流環(huán)路總電阻

當(dāng)輸出電流I=20mA，即0.02A時(shí)，上式取等號，則：電流環(huán)路總電阻=（激勵(lì)電壓－變送器允許的最小工作電壓）÷0.03、將這個(gè)計(jì)算值記作r，即r=（激勵(lì)電壓－變送器允許的最小工作電壓）×50，單位Ω這個(gè)r，業(yè)界稱之為電流信號的負(fù)載電阻，也就是電流信號的最大帶載能力。

3.業(yè)界為什么要特意給出這個(gè)r的計(jì)算式呢？

那是由于：4～20mA電流信號能傳多遠(yuǎn)，實(shí)質(zhì)是實(shí)際電阻，與r比大小的問題。當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻＞r時(shí)，就算傳輸距離為0，變送器也是沒辦法輸出20mA電流的；當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻=r時(shí)，變送器輸出20mA電流，傳輸距離只能為0米（超導(dǎo)除外）；當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻＜r時(shí)，變送器輸出20mA電流，才能在環(huán)路中有效傳輸若干米。①由于板卡采集電流用的取壓電阻為定值，故導(dǎo)線電阻大小，決定著傳輸距離的長短；②導(dǎo)線電阻越小，信號傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)；③導(dǎo)線若是超導(dǎo)，電阻≈0，那電流傳到美國去也不是事，傳到火星去也沒問題。

綜上所述，電流環(huán)路的總電阻R，必須滿足R≤r，否則4～20mA信號，無法正常傳輸。

4.電流環(huán)路的總電阻R，由板卡設(shè)備上采集電流信號的取壓電阻R1，和導(dǎo)線電阻R2組成。

取壓電阻R1，多見250Ω、150Ω、100Ω、50Ω，而今流行100Ω～40Ω等小電阻取壓。導(dǎo)線電阻R2＝電導(dǎo)率×導(dǎo)線總長度÷導(dǎo)線橫截面積=單位長度電阻×導(dǎo)線總長度＝單位長度電阻×傳輸距離×2

編個(gè)小題算一算

4~20mA電流信號的理論傳輸距離L（單位千米），A采用2.5平方毫米雙絞線，每1000米的電阻=7.5Ω，用此導(dǎo)線傳輸信號A自研自造的SC322無零漂壓力變送器，最小允許激勵(lì)電壓=10VDC，DCS板卡上采集電流用的取壓電阻R1=100Ω，DCS板卡上的供電電壓＝24VDC，電流信號的最大傳輸距離距離為多少？

計(jì)算如下：①先計(jì)算變送器的負(fù)載電阻r，r=(24-10)×50=700Ω②再寫出環(huán)路總電阻R的算式：

R=R1+R2=100+7.5×L×2=100+15L 單位Ω

③由于有R≤r，即（100+15L）≤700計(jì)算得：L≤40千米，即最大傳輸距離為40000米