圖解壓力變送器兩線制、三線制、四線制接線方式

幾線制的稱謂，是在兩線制變送器誕生后才有的。這是電子放大器在儀表中廣泛應用的結果，放大的本質就是一種能量轉換過程，這就離不開供電。因此先出現(xiàn)的是四線制的變送器；即兩根線負責電源的供應，另外兩根線負責輸出被轉換放大的信號（如電壓、電流、等）。但目前，很多變送器采用二線制。下面，我們就來具體看看不同線制變送器的差異有哪些？

不同線制變送器的差異

一、兩線制

要實現(xiàn)兩線制變送器，必須要同時滿足以下條件：

1. V≤Emin-ImaxRLmax

變送器的輸出端電壓V等于規(guī)定的低電源電壓減去電流在負載電阻和傳輸導線電阻上的壓降。

2. I≤Imin

變送器的正常工作電流I必須小于或等于變送器的輸出電流。

3. P＜Imin(Emin-IminRLmax)

變送器的小消耗功率P不能超過上式，通常＜90mW。

式中：Emin=低電源電壓，對多數(shù)儀表而言Emin=24(1-5%)=22.8V，5%為24V電源允許的負向變化量；

Imax=20mA；

Imin=4mA；

RLmax=250Ω+傳輸導線電阻。

如果壓力變送器在設計上滿足了上述的三個條件，就可實現(xiàn)兩線制傳輸。所謂兩線制即電源、負載串聯(lián)在一起，有一公共點，而現(xiàn)場變送器與控制室儀表之間的信號聯(lián)絡及供電僅用兩根電線，這兩根電線既是電源線又是信號線。兩線制變送器由于信號起點電流為4mA DC，為變送器提供了靜態(tài)工作電流，同時儀表電氣零點為4mA DC，不與機械零點重合，這種“活零點”有利于識別斷電和斷線等故障。而且兩線制還便于使用安全柵，利于安全防爆。

輸入接收儀表的是電流信號， 如將電阻 RL 并聯(lián)接入時，則接收的就是電壓信號了。 由于各種變送器的工作原理和結構不同，從而出現(xiàn)了不同的產品，也就決定了變送器的兩線制、三線制、四線制接線形式。

圖三 四線制變送器接線示意圖

四線制變送器如圖三所示，其供電大多為220V AC，也有供電為24V DC的。輸出信號有4-20mA DC，負載電阻為250Ω，或者0-10mA DC，負載電阻為0-1.5KΩ；有的還有mA和mV信號，但負載電阻或輸入電阻，因輸出電路形式不同而數(shù)值有所不同。

以上三個圖中，輸入接收儀表的是電流信號，如將電阻RL并聯(lián)接入時，則接收的就是電壓信號了。

從上面敘述可看出，由于各種變送器的工作原理和結構不同，從而出現(xiàn)了不同的產品，也就決定了變送器的兩線制、三線制、四線制接線形式。對于用戶而言，選型時應根據(jù)本單位的實際情況，如信號制的統(tǒng)一、防爆要求、接收設備的要求、投資等問題來綜合考慮選擇。

要指出的是三線制和四線制變送器輸出的4-20mA DC信號，由于其輸出電路原理及結構與兩線制的是不一樣的，因此在應用中其輸出負端能否和24V電源的負線相接？能否共地？這是要注意的，必要時可采取隔離措施，如用配電器、安全柵等，以便和其它儀表共電、共地及避免附加干擾的產生。