兩線制儀表都具有恒流特性，但是當(dāng)儀表供電電源電壓低至一定程度，或者連接導(dǎo)線電阻大到一定程度時(shí)，4-20mADC電流傳送信號(hào)仍然會(huì)產(chǎn)生誤差。因此考慮的是4-20mADC信號(hào)在保證規(guī)定精度下的傳送距離，傳送距離實(shí)質(zhì)是確定儀表連接導(dǎo)線的zui大長度。
HART智能溫度變送器兩線制4-20mA輸出
4-20mA信號(hào)zui遠(yuǎn)傳送距離 yunrun.com.cn/tech/966.html
決定電流源儀表導(dǎo)線長度的參數(shù)有：負(fù)載電阻RL及連接導(dǎo)線的電阻r；供電電壓U0。及其波動(dòng)范圍△U；儀表的zui大輸出電流Imax；儀表能維持zui大工作電流時(shí)的zui低供電電壓Umin。
已知：RL=250Ω，U0=24VDC，其允許誤差為24V，電源允許波動(dòng)△U=24V×5%=1.2V，Imax=20mA=0.02A。zui低供電電壓Umin：各種型號(hào)儀表的此值是不相同的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)還與電子元件的特性有關(guān)系，從產(chǎn)品樣本來看，有的儀表zui低的可達(dá)12V（但是指無負(fù)載時(shí)），大多儀表在15-17V之間的居多；現(xiàn)取16.28V。
Umin=16.28≤24-1.2-0.02×（250+r）；則連接導(dǎo)線的電阻
儀表連接電線用的是銅線，其截面大多選擇S=1.5mm2和0.8mm2的居多，在《電工手冊(cè)》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(chǎng)的環(huán)境情況，因此選擇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)就可計(jì)算出銅導(dǎo)線的zui大長度。
用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)
用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)
因?yàn)閮x表的接線往返是兩根線，所以導(dǎo)線長度計(jì)算結(jié)果應(yīng)除以二，即從理論上說用標(biāo)稱截面1.5 mm2導(dǎo)線時(shí)4-20mA信號(hào)zui遠(yuǎn)可傳送2626m；用標(biāo)稱截面0.8 mm2導(dǎo)線時(shí)4-20mA信號(hào)zui遠(yuǎn)可傳送1400m。
在實(shí)際應(yīng)用中決定導(dǎo)線的真實(shí)長度要比計(jì)算值略低才行，因?yàn)殡娋€的標(biāo)稱截面幾乎都是偏高的。如果遇到現(xiàn)場(chǎng)距離超過上述的長度時(shí)，可采取以下措施：增大電線的線徑，來減少導(dǎo)線電阻；適當(dāng)調(diào)高儀表的供電電壓。
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