有人認(rèn)為：采用4-20mA電流信號(hào)傳輸?shù)?a href="http://www.wh-yufeng.com/pro/general/" target="_blank">壓力變送器，由于信號(hào)線上傳輸?shù)氖请娏餍盘?hào)，所以其傳輸?shù)木嚯x應(yīng)該是沒有限制的。從理論上說，只有傳輸線纜的阻抗為0，4-20mA電流信號(hào)理論上其傳輸距離可以無限遠(yuǎn)。但是這種說法是對(duì)特定條件而言的，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到當(dāng)壓力變送器的供電電源電壓低至一定程度或者導(dǎo)線電阻大到一定程度時(shí)，4-20mA 電流傳送信號(hào)將在線路上產(chǎn)生壓降。

下面，我們討論的是在保證規(guī)定的精度下，壓力變送器（當(dāng)然也適用采用相同輸出的液位變送器或者溫度變送器）4-20mA 信號(hào)傳送的距離，其實(shí)質(zhì)就是討論并確定4-20mA信號(hào)容許的最大長度。

決定電流源壓力變送器導(dǎo)線長度的參數(shù)有：負(fù)載電阻RL，連接導(dǎo)線的電阻r；供電電壓Vo及其波動(dòng)范圍△V；壓力變送器的最大輸出電流Imax；壓力變送器能維持最大工作電流時(shí)的最低供電電壓Vmin。我們假設(shè)負(fù)載電阻已知并取：RL=250Ω，

Vo=24V.DC ，其允許誤差為24V +10% -5%，則電源允許波動(dòng)△V=24V*5%=1.2V；

Imax=20mA=0.02A，

對(duì)各種型號(hào)壓力變送器，最低供電電壓Vmin的值是不相同的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)還與電子元件的特性有關(guān)系，有的壓力變送器最低的可達(dá)9V(是指無負(fù)載時(shí))，大多壓力變送器在12--32V之間的居多；在此假設(shè)取16.28V。

即 Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r)

則連接導(dǎo)線的電阻 r=24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω

壓力變送器連接電線多用的是銅線，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(shí)的電阻系數(shù)，在選擇銅導(dǎo)線時(shí)應(yīng)考慮到使用現(xiàn)場的環(huán)境情況，因此最好選擇75℃時(shí)的電阻系數(shù)來計(jì)算較妥。已知t=75℃時(shí)銅的電阻系數(shù)ρ=0.0217Ω.mm2/m。

根據(jù)L=Sr/ρ 就可計(jì)算出銅導(dǎo)線的最大長度；

用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)L=1.5*76/0.0217=5253m；用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)L=0.8*76/0.0217=2801m；

因?yàn)閴毫ψ兯推鞯慕泳€往返是兩根線，所以計(jì)算結(jié)果應(yīng)除2即：

用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)L1=5253.5／2=2626m；

用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)L2=2801.8／2=1400m；

在實(shí)際應(yīng)用中，澤天傳感認(rèn)為導(dǎo)線的真實(shí)長度要比計(jì)算值低才行，因?yàn)殡娋€的標(biāo)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(shí)，可以增大電線的線徑，來減少導(dǎo)線電阻，或者適當(dāng)調(diào)高壓力變送器的供電電壓。

經(jīng)過以上的計(jì)算，也許有人會(huì)說，我的現(xiàn)場實(shí)際接線長度并不太長，但在使用中仍無法正常使用，這又是什么原因呢？究其原因，可能是：電流傳送信號(hào)導(dǎo)線過長時(shí)，沒有采取必要的屏蔽措施，或者沒有遵守一點(diǎn)接地規(guī)則而引入了干擾。

在電路系統(tǒng)中，應(yīng)選擇電位最低的一點(diǎn)作為信號(hào)的公共點(diǎn)，在電流源輸出的壓力變送器中，24V電源的負(fù)線電位最低，它就是信號(hào)公共線。因此在電流傳送的一對(duì)信號(hào)線中，其電位較低的一根，即信號(hào)負(fù)線應(yīng)在發(fā)送壓力變送器的輸出處與24V負(fù)線相連。如果接線錯(cuò)誤或漏接而造成信號(hào)負(fù)線浮空而引入了干擾。本文源自澤天傳感，版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。