一、什么是兩線制電流變送器?兩線制有什么優(yōu)點(diǎn)?

        兩線制是指現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)線，這兩根線既是電源線，又是信號(hào)線。兩線制與三線制（一根正電源線，兩根信號(hào)線,其中一根共GND） 和四線制（兩根正負(fù)電源線，兩根信號(hào)線,其中一根GND）相比，兩線制的優(yōu)點(diǎn)是：
        1、不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線；可節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用；
        2、在電流源輸出電阻足夠大時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線環(huán)路內(nèi)的電壓，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小，一般利用雙絞線就能降低干擾；兩線制與三線制必須用屏蔽線,屏蔽線的屏蔽層要妥善接地。
        3、電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對(duì)于4～20mA兩線制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)；
        4、各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線長(zhǎng)度的不等而造成精度的差異，實(shí)現(xiàn)分散采集， 分散式采集的好處就是：分散采集，集中控制....
        5、將4mA用于零電平，使判斷開(kāi)路與短路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便。
        6,在兩線輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件,有利于安全防雷防爆。

        三線制和四線制變送器均不具上述優(yōu)點(diǎn)即將被兩線制變送器所取代，從國(guó)外的行業(yè)動(dòng)態(tài)及變送器心片供求量即可略知一斑，電流變送器在使用時(shí)要安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)力線上，而以單片機(jī)為核心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則位于較遠(yuǎn)離設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控室里，兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠(yuǎn)。設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，強(qiáng)電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生各種電磁干擾，雷電感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)浪涌脈沖，在這種情況下，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中遇到的一個(gè)棘手問(wèn)題就是如何在惡劣環(huán)境下遠(yuǎn)距離可靠地傳送微小信號(hào)。

        兩線制變送器件的出現(xiàn)使這個(gè)問(wèn)題得到了較好地解決。我們以DH4-20變送模塊為核心設(shè)計(jì)了小型、價(jià)廉的穿孔型兩線制電流變送器。它具有低失調(diào)電壓（＜30μV）、低電壓漂移（＜0.7μV/C°）、超低非線性度（＜0.01%）的特點(diǎn)。它把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)力線的電流隔離轉(zhuǎn)換成4～20mA的按線性比例變化的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，然后通過(guò)一對(duì)雙絞線送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入接口上，雙絞線同時(shí)也將位于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的24V工作電源送到電流變送器中。測(cè)量信號(hào)和電源在雙絞線上同時(shí)傳送，既省去了昂貴的傳輸電纜，而且信號(hào)是以電流的形式傳輸，抗干擾能力得到極大的加強(qiáng)。 

        二、電流輸出型與電壓輸出型有哪些優(yōu)劣比較?

        在單片機(jī)控制的許多應(yīng)用場(chǎng)合,都要使用變送器來(lái)將單片機(jī)不能直接測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以處理的電模擬信號(hào)，如電流變送器,壓力變送器、溫度變送器、流量變送器等。早期的變送器大多為電壓輸出型，即將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-5V電壓輸出，這是運(yùn)放直接輸出,信號(hào)功率<0.05W,通過(guò)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)讀取、控制。但在信號(hào)需要遠(yuǎn)距離傳輸或使用環(huán)境中電網(wǎng)干擾較大的場(chǎng)合，電壓輸出型傳感器的使用受到了極大限制，暴露了抗干擾能力較差,線路損耗破壞了精度等等等缺點(diǎn)，而兩線制電流輸出型變送器以其具有極高的抗干擾能力得到了廣泛應(yīng)用。

        電壓輸出型變送器抗干擾能力極差，線路損耗的破壞,談不上精度有多高,有時(shí)輸出的直流電壓上還疊加有交流成分，使單片機(jī)產(chǎn)生誤判斷，控制出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞設(shè)備，輸出０－５Ｖ絕對(duì)不能遠(yuǎn)傳，遠(yuǎn)傳后線路壓降大，精確度大打折扣�，F(xiàn)在很多的ADC,PLC,DCS的輸入信號(hào)端口都作成兩線制電流輸出型變送器4-20mA的,證明了電壓輸出型變送器被淘汰的必然趨勢(shì)。

        三.怎樣辨別真假優(yōu)劣的電流電壓變送器?

        生產(chǎn)資料市場(chǎng)化以后，加劇激烈的競(jìng)爭(zhēng)，真假優(yōu)劣難辨，又因變送器是邊緣學(xué)科，很多工程設(shè)計(jì)人員對(duì)此較陌生，有些廠家產(chǎn)品工業(yè)級(jí)別和民用商用級(jí)別指標(biāo)混淆

        以常用的0.5級(jí)精度的電流電壓變送器為例，從以下方法著手來(lái)辨別真假優(yōu)劣。
        （1）基準(zhǔn)要穩(wěn),４mA是對(duì)應(yīng)的輸入零位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不穩(wěn)，談何精度線性度，冷開(kāi)機(jī)３分鍾內(nèi)４mA的零位漂移變化不超過(guò)4.000mA0.5%以內(nèi);（即3.98-4.02mA）,負(fù)載250Ω上的壓降為0.995-1.005V，國(guó)外IC心片多用昂貴的能隙基準(zhǔn)，溫漂系數(shù)每度變化10ppm；

        （2）內(nèi)電路總計(jì)消耗電流<4mA,加整定后等于4.000mA,而且有源整流濾波放大恒流電路不因原邊輸入變化而消耗電流也隨之變化，國(guó)外IC心片采用恒流供電；

        （3）當(dāng)工作電壓24.000V時(shí),滿量程20.000mA時(shí),滿量程20.000mA的讀數(shù)不會(huì)因負(fù)載0-700Ω變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%以內(nèi)；

        （4）當(dāng)滿量程20.000mA時(shí),負(fù)載250Ω時(shí),滿量程20.000mA的讀數(shù)不會(huì)因工作電壓15.000V-30.000V變化而變化;變化不超過(guò)20.000mA0.5%以內(nèi)；

        （5）當(dāng)原邊過(guò)載時(shí)，輸出電流不超過(guò)25.000mA+10%以內(nèi)，否則PLC/DCS內(nèi)供變送器用的24V工作電源和A/D輸入箝位電路因功耗過(guò)大而損壞，另外變送器內(nèi)的射隨輸出亦因功耗過(guò)大而損壞，無(wú)A/D輸入箝位電路的更遭殃；

        （6）當(dāng)工作電壓24V接反時(shí)不得損壞變送器,必須有極性保護(hù);

        （7）當(dāng)兩線之間因感應(yīng)雷及感應(yīng)浪涌電壓超過(guò)24V時(shí)要箝位,不得損壞變送器；一般在兩線之間并聯(lián)1-2只TVS瞬態(tài)保護(hù)二極管1.5KE可抑制每20秒間隔一次的20毫秒脈寬的正反脈沖的沖擊,瞬態(tài)承受沖擊功率1.5KW-3KW;

        （8）產(chǎn)品標(biāo)示的線性度0.5％是絕對(duì)誤差還是相對(duì)誤差,可以按以下方法來(lái)辨別方可一目了然:符合下述指標(biāo)是真的線性度0.5％.
        原邊輸入為零時(shí)輸出４mＡ正負(fù)0.5%（3.98-4.02mA）,負(fù)載250Ω上的壓降為0.995-1.005V
        原邊輸入10％時(shí)輸出5.6mＡ正負(fù)0.5%（5.572-5.628mA）負(fù)載250歐姆上的壓降為1.393-1.407V
        原邊輸入25％時(shí)輸出8mＡ正負(fù)0.5%（7.96-8.04mA）負(fù)載250Ω上的壓降為1.990-2.010V
        原邊輸入50％時(shí)輸出12mＡ正負(fù)0.5%（11.94-12.06mA）負(fù)載250Ω上的壓降為2.985-3.015V
        原邊輸入75％時(shí)輸出16mＡ正負(fù)0.5%（15.92-16.08mA）負(fù)載250Ω上的壓降為3.980-4.020V
        原邊輸100％時(shí)輸出20mＡ正負(fù)0.5%（19.90-20.10mA）負(fù)載250Ω上的壓降為4.975-5.025V

        （9）感應(yīng)浪涌電壓超過(guò)24V時(shí)有無(wú)箝位的辨別:在兩線輸出端口并一個(gè)交流50V指針式表頭,用交流50V接兩根線去瞬間碰一下兩線輸出端口,看有無(wú)箝位,箝位多少伏可一目了然啦;

        （10）有無(wú)極輸出電流長(zhǎng)時(shí)間短路保護(hù)：原邊輸入100％時(shí)或過(guò)載大于125%-200%時(shí)，將負(fù)載250Ω短路，測(cè)量短路保護(hù)限制是否在25mＡ+10%；

        （11）有無(wú)極性保護(hù)的辨別:用指針式萬(wàn)用表Ω乘10K檔正反測(cè)量?jī)删�輸出端口,總有一次Ω阻值無(wú)限大,就有極性保護(hù)；

        （12）工業(yè)級(jí)別和民用商用級(jí)別的辨別:工業(yè)級(jí)別工作溫度范圍是-25度到＋７０度，溫漂系數(shù)是每度變化１００ppm,即溫度每度變化１度,精度變化為萬(wàn)分之一；民用商用級(jí)別工作溫度范圍是０度（或-10度）到＋７０度（或+50度）,溫漂系數(shù)是每度變化25０ppm,即溫度每度變化１度,精度變化為萬(wàn)分之二點(diǎn)五；電流電壓變送器的溫漂系數(shù)可以用恒溫箱或高低溫箱來(lái)試驗(yàn)驗(yàn)證較繁瑣。

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