二線(xiàn)制變送器的定義及其優(yōu)點(diǎn)

一、兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制變送器的定義
       
    兩線(xiàn)制是指現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表聯(lián)系僅用兩根導(dǎo)線(xiàn)，這兩根線(xiàn)既是電源線(xiàn)，又是信號(hào)線(xiàn)。三線(xiàn)制則是一根正電源線(xiàn)，兩根信號(hào)線(xiàn),其中一根共GND；四線(xiàn)制是指兩根正負(fù)電源線(xiàn)，兩根信號(hào)線(xiàn),其中一根GND。

二、兩線(xiàn)制變送器的優(yōu)點(diǎn)

1. 不易受寄生熱電偶和沿電線(xiàn)電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)，可節(jié)省大量電纜線(xiàn)和安裝費(fèi)用；
2. 在電流源輸出電阻足夠大時(shí)，經(jīng)磁場(chǎng)耦合感應(yīng)到導(dǎo)線(xiàn)環(huán)路內(nèi)的電壓，不會(huì)產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)楦蓴_源引起的電流極小，一般利用雙絞線(xiàn)就能降低干擾；兩線(xiàn)制與三線(xiàn)制必須用屏蔽線(xiàn)，屏蔽線(xiàn)的屏蔽層要妥善接地；
3. 電容性干擾會(huì)導(dǎo)致接收器電阻有關(guān)誤差，對(duì)于4～20mA兩線(xiàn)制環(huán)路，接收器電阻通常為250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電阻小到不足以產(chǎn)生顯著誤差，因此，可以允許的電線(xiàn)長(zhǎng)度比電壓遙測(cè)系統(tǒng)更長(zhǎng)更遠(yuǎn)；
4. 各個(gè)單臺(tái)示讀裝置或記錄裝置可以在電線(xiàn)長(zhǎng)度不等的不同通道間進(jìn)行換接，不因電線(xiàn)長(zhǎng)度的不等而造成精度的差異，實(shí)現(xiàn)分散采集，分散式采集的好處就是能夠分散采集，集中控制；
5. 將4mA用于零電平，使判斷開(kāi)路與短路或傳感器損壞（0mA狀態(tài)）十分方便；
6. 在兩線(xiàn)輸出口非常容易增設(shè)一兩只防雷防浪涌器件，有利于安全防雷防爆。

    三線(xiàn)制和四線(xiàn)制變送器均不具上述優(yōu)點(diǎn)即將被兩線(xiàn)制變送器所取代，從國(guó)外的行業(yè)動(dòng)態(tài)及變送器心片供求量即可略知一斑，電流變送器在使用時(shí)要安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)力線(xiàn)上，而以單片機(jī)為核心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則位于較遠(yuǎn)離設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控室里，兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠(yuǎn)。設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，強(qiáng)電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生各種電磁干擾，雷電感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)浪涌脈沖，在這種情況下，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中遇到的一個(gè)棘手問(wèn)題就是如何在惡劣環(huán)境下遠(yuǎn)距離可靠地傳送微小信號(hào)。

    兩線(xiàn)制變送器件的出現(xiàn)使這個(gè)問(wèn)題得到了較好地解決。我們以DH4-20變送模塊為核心設(shè)計(jì)了小型、價(jià)廉的穿孔型兩線(xiàn)制電流變送器。它具有低失調(diào)電壓(＜30μV)、低電壓漂移(＜0.7μV/C°)、超低非線(xiàn)性度(＜0.01%)的特點(diǎn)。它把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)力線(xiàn)的電流隔離轉(zhuǎn)換成4～20mA的按線(xiàn)性比例變化的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，然后通過(guò)一對(duì)雙絞線(xiàn)送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入接口上，雙絞線(xiàn)同時(shí)也將位于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的24V工作電源送到電流變送器中。測(cè)量信號(hào)和電源在雙絞線(xiàn)上同時(shí)傳送，既省去了昂貴的傳輸電纜，而且信號(hào)是以電流的形式傳輸，抗干擾能力得到極大的加強(qiáng)。