4-20mA信号究竟能够传输多远 前言
1直流电压信号为何不宜用于长距离传输?在《GB/T 3369.2-2008 过程控制系统用模拟信号 第2部分:直流电压信号》标准中描述:“与GB/T 3369.1-2008所规定的模拟直流电流信号相反,本部分所规定的模拟直流电压信号不宜用作长距离的传输”。主要原因是电压信号经过长距离传输会有所衰减,而且容易受到干扰。 图1:电压信号传输时会有衰减 图2:电流信号传输时无衰减 正是由于电压信号有衰减,所以当电压信号传输时,要求接收端必须呈现高阻抗,即图1中的Ri越大越好,而输入阻抗越高,越容易受到干扰。 因此,直流电压信号不宜用于长距离传输。 24-20mA电流信号究竟能够传输多远?4-20mA电流信号的传输距离主要与以下几个因素有关: 1. 信号的激励电压Ue; 2. 仪表的最低工作电压Umin; 3. 接收设备的负载(采样)电阻RL; 4. 导线电阻r。 图3:二线制变送器电流信号传输回路 其中,Uo是变送器的供电电压,必须在满载时(电流I=20mA)保证Uo≥Umin。 即:。根据这个公式,可以计算出在变送器处于最低工作电压时,最大的导线电阻。假设: 已知:Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。求出r的最大值为175Ω: 再根据导线电阻的计算公式:, 其中: ρ——电阻率(铜电阻率=0.017,铝电阻率=0.029) L——线的长度(单位:米) S——线的截面(单位:平方毫米) 注:电阻值与长度成正比,与截面积成反比。导线越长,电阻越大, 导线越粗,电阻越小。 以铜线为例,ρ= 0.017 Ω·mm2/m,即:横截面积1mm2,长度1m的铜线电阻为0.017Ω。那么175Ω对应1mm2的导线长度为175/0.017=10294(米)。 因此,理论上4-20mA信号传输可达上万米(根据不同激励电压和变送器的最低工作电压等因素而定)。 来源:客服部 |
|