2023年01月05日
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征，采用電流源傳送，其精度與導線的電阻不是無關(guān)嗎?既然如許還用討論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肯定程度或?qū)Ь€電阻大到肯定程度時，4-20mA.DC電流傳送信號將產(chǎn)生偏差。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zui大長度。
電動單元組合儀表的變送器、調(diào)節(jié)器、電氣轉(zhuǎn)換器、操作器等單元，在zui低供電電壓(22.8V)時許可的導線電阻，曾列過一個表格供用戶參考，因為其還有實際意義，特把此表格提供如下。
看了以上的計算及表格，有的網(wǎng)友會說，我的現(xiàn)場現(xiàn)實接線長度并不太長，但在使用中仍無法正常使用，哪又是什么緣故原由呢?究其緣故原由，可能是：
1．電流傳送信號導線過長時，沒有采取需要的屏蔽措施，或者沒有遵守一點接地規(guī)則而引入了干擾。
2．在一個體系中應選擇電位zui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zui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。假如接線錯誤或漏接而造成信號負線浮空而引入了干擾。
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zui大輸出電流Imax;儀表能維持zui大工作電流時的zui低供電電壓Vmin。
已知:RL=250Ω，
Vo= 24V.DC 其許可偏差為24V +10% -5%,
電源許可波動△V=24V*5%=1.2V,
Imax= 20mA =0.02A,
zui低供電電壓Vmin各種型號儀表的此值是不雷同的，由于這個參數(shù)還與電子元件的特征有關(guān)系，從產(chǎn)品樣原本看，有的儀表zui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zui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zui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
由于儀表的接線來回是兩根線，所以計算效果應除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
在現(xiàn)實應用中決定導線的真實長度要比計算值略低才行，由于電線的標稱截面幾乎都是偏高的。假如碰到現(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，來削減導線電阻；適當調(diào)高儀表的供電電壓。
