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差压变送器4~20mA.DC信号传送距离
发布时间：2016-01-09 21:11:23点击：234评论：0字体：T|T
两线制仪表都具有恒流特性，但是当仪表供电电源电压低至一定程度，或者连接导线电阻大到一定程度时，4~20mA.DC电流传送信号仍然会产生误差。因此考虑的是4~20mA.DC信号在保证规定精度下的传送距离，传送距离实质是确定仪表连接导线的最大长度。
决定电流源仪表导线长度的参数有：负载电阻RL及连接导线的电阻r；供电电压U0及其波动范围△U；仪表的最大输出电流Imax；仪表能维持最大工作电流时的最低供电电压Umin。
已知:RL=250Ω, U0=24V.DC，其允许误差为24+10%-5，电源允许波动△U=24V×5%=1.2V, Imax=20mA=0.02A。最低供电电压Umin:各种型号仪表的此值是不相同的，因为这个参数还与电子元件的特性有关系，从产品样本来看，有的仪表最低的可达12V(但是指无负载时)，大多仪表在15~17V之间的居多；现取16.28V。
仪表连接电线用的是铜线，其截面大多选择S=1.5mm2和0.8mm2的居多，在《电工手册》上有铜电线在20℃和75℃时的电阻系数，在选择铜导线时应考虑到使用现场的环境情况，因此最好选择75℃时的电阻系数来计算较妥。已知t=75℃时铜的电阻系数P=0.0217Ω·mm2/m。
根据L=Sr/ρ就可计算出铜导线的最大长度。
在实际应用中决定导线的真实长度要比计算值略低才行，因为电线的标称截面几乎都是偏高的。如果遇到现场距离超过上述的长度时，可采取以下措施：增大电线的线径，来减少导线电阻；适当调高仪表的供电电压。
20世纪80年代，上海自动化仪表一厂针对其生产的DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表的差压变送器、调节器、电气转换器、操作器等单元，在最低供电电压(22.8V)时允许的导线电阻，曾列过一个表格供用户参考，表后还注明：“如果系统设计时导线电阻不超过上表，则信号电流在4~20mA范围内，都能保证传送的精度不变。”由于其还有现实意义，特把此表格提供如下，见表5-1。
表5-1 DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表在最低供电电压(22.8V)时允许的导线电阻
|
|
最大负载阻值 |
除去标准负载250Ω后的导线电阻 |
再除去齐纳安全栅内阻后的导线电阻 |
再除去电流指示仪表内阻后的导线电阻 |
接双执行机构后的导线电阻 |
|
电容式差压、压力变送器 |
600 |
350 |
210 |
200 |
- |
|
矢量机构差压、差压变送器 |
410 |
160 |
20 |
10 |
- |
|
温度变送器 |
450 |
200 |
60 |
10 |
- |
|
电气转换器 |
450 |
200 |
60 |
50 |
- |
|
调节器 |
750 |
450 |
320 |
- |
20① |
|
操作器 |
750 |
450 |
320 |
- |
20① |
①执行器负载电阻<300Ω。
看了以上的计算及表格，有的读者会说，有时现场实际接线长度并不太长，但在使用中仍无法正常使用，究其原因可能是:
①电流传送信号导线过长时，没有采取必要的屏蔽措施，或者没有遵守一点接地规则而引入了干扰。
②在一个系统中应选择电位最低的一点作为信号的公共点，在电动仪表中，24V电源的负线电位最低，它就是信号公共线。因此在电流传送的一对信号线中，其电位较低的一根，即信号负线应与24V负线相连。如果接线错误或漏接会造成信号负线浮空而引入了干扰。
本文出自：差压变送器 www.abgyb.com
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