無錫市佳特儀表有限公司
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閱讀：89發(fā)布時間：2025-3-12
4-20mA DC信號的傳送距離
看了標題有的人可能會說:發(fā)送4-20mA DC電流信號的儀表都具有恒流特性，采用電流源傳送，其精度與導線的電阻不是無關嗎?既然這樣還用討論4-20mA DC信號的傳送距離嗎?
但以上的說法是針對特定條件而言的，應看到當儀表供電電源電壓低至一定程度或?qū)Ь€電阻大到一定程度時，4-20mA DC電流傳送信號將產(chǎn)生誤差。因此我們討論的是4-20mA DC信號在保證規(guī)定的精度下的傳送距離，討論傳送距離實質(zhì)就是確定電流源儀表連接導線的*大長度。
決定電流源儀表導線長度的參數(shù)有:負載電阻RL及連接導線的電阻r；供電電壓Vo及其波動范圍△V;儀表的*大輸出電流Imax;儀表能維持*大工作電流時的*低供電電壓Vmin。
已知:RL=250Ω，
Vo=24V.DC 其允許誤差為24V +10% -5%,
電源允許波動△V=24V*5%=1.2V,
Imax=20mA=0.02A,
*低供電電壓Vmin各種型號儀表的此值是不相同的，因為這個參數(shù)還與電子元件的特性有關系，從產(chǎn)品樣本來看，有的儀表*低的可達12V(但是指無負載時)，大多儀表在15--17V之間的居多；在此筆者取16.28V。
即 Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r)
則連接導線的電阻 r=24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω
儀表連接電線用的是銅線，其截面大多選擇S=1.5和0.8mm2的居多，在《電工手冊》上有銅電線在20℃和75℃時的電阻系數(shù)，在選擇銅導線時應考慮到使用現(xiàn)場的環(huán)境情況，因此*好選擇75℃時的電阻系數(shù)來計算較妥。已知t=75℃時銅的電阻系數(shù)ρ=0.0217Ω.mm2/m。
根據(jù)L=Sr/ρ 就可計算出銅導線的*大長度。
用標稱截面1.5mm2導線時L=1.5*76/0.0217=5253m
用標稱截面0.8mm2導線時L=0.8*76/0.0217=2801m
因為儀表的接線往返是兩根線，所以計算結(jié)果應除2即:
用標稱截面1.5mm2導線時L1=5253.5／2=2626m
用標稱截面0.8mm2導線時L2=2801.8／2=1400m
在實際應用中決定導線的真實長度要比計算值略低才行，因為電線的標稱截面幾乎都是偏高的。如果遇到現(xiàn)場距離超過上述的長度時，可采取以下措施:
· 增大電線的線徑，來減少導線電阻；
· 適當調(diào)高儀表的供電電壓。
看了以上的計算，有的網(wǎng)友會說，我的現(xiàn)場實際接線長度并不太長，但在使用中仍無法正常使用，哪又是什么原因呢?究其原因，可能是:
1．電流傳送信號導線過長時，沒有采取必要的屏蔽措施，或者沒有遵守一點接地規(guī)則而引入了干擾。
2．在一個系統(tǒng)中應選擇電位*低的一點作為信號的公共點，在電單儀表中，24V電源的負線電位*低，它就是信號公共線。因此在電流傳送的一對信號線中，其電位較低的一根，即信號負線應在發(fā)送儀表的輸出處與24V負線相連。如果接線錯誤或漏接而造成信號負線浮空而引入了干擾。
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