液位開關二線制輸出方式的傳輸距離有多遠?

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  工業上普遍需要測量各類非電物理量,例如物位、溫度、壓力、速度、角度等。測量這些引數的液位計、溫度計、壓力計等都需要將具體量值轉換成模擬量電訊號才能傳輸到幾百米外的控制室或顯示裝置上,而工業上廣泛採用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。各種物位控制開關,比如液位開關也普遍採用二線制4-20mA輸出方式傳送開關訊號,只是此時往往把電流控制在略小於4mA和略大於20mA這兩個電流值分別作為“閉”或“合”兩種開關訊號。那麼二線制4-20mA輸出方式的傳輸距離到底有多遠呢?

液位開關二線制輸出方式的傳輸距離有多遠?

  當儀表供電電源低至一定程度或導線電阻大到一定程度時,二線制4-20mA電流傳送訊號將產生誤差。因此,二線制4-20mA輸出方式的傳輸距離決定於以下引數:

  1、負載電阻RL

  2、連線導線的電阻r

  3、供電電壓VO及其波動範圍△V

  假設儀表的輸出電流為Imax,儀表能維持工作電流時的供電電壓為Vmin,RL=250Ω,

  VO=24V,電源允許波動△V=24*5%=1.2V,Imax=20mA=0.02A,供電電壓Vmin由於各種型號儀表不同,在此,取16.28V(大多數儀表的平均值)。

  即Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r),則連線導線的電阻r=24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω。

  儀表連線電線用的是銅線,其截面大多選擇S=1.5 mm2和S=0.8 mm2的居多,根據《電工手冊》中的資料,銅線在75℃的電阻係數為ρ=0.0217Ω2/m

  根據L=S*r/ρ,就可以計算出銅導線的長度,也即傳輸的遠距離

  A、S=1.5 mm2的導線,L=1.5*76/0.0217=5253米。

  B、S=0.8 mm2的導線,L=0.8*76/0.0217=2801米。

  由於往返是兩根線,故上述結果應除以2,即

  A、S=1.5 mm2的導線,L=5253.5/2=2626米。

  B、S=0.8 mm2的導線,L=2801.8/2=1400米。

  在實際應用中決定導線的真實長度要比計算值略低,當然如果需要提高傳輸距離,可以增大電線的線徑或者減少電線電阻。

  深圳計為自動化技術有限公司生產的Fork-11音叉料位開關和Ring-11音叉液位開關等物位開關產品都提供多種輸出訊號,其中二線制輸出方式在其實際廣泛應用中,完全能達到上述理論的傳輸距離。