4-20mA的信號最遠能傳多少米

    有的人可能會(huì )說(shuō):發(fā)送4-20mA.DC電流信號的儀表都具有恒流特性，采用電流源傳送，其精度與導線(xiàn)的電阻不是無(wú)關(guān)嗎?既然這樣還用討論4-20mA.DC信號的傳送距離嗎?! K9 ?: L: e4 W: q; \# \
    但以上的說(shuō)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一定程度或導線(xiàn)電阻大到一定程度時(shí)，4-20mA.DC電流傳送信號將產(chǎn)生誤差。因此我們討論的是4-20mA.DC信號在保證規定的精度下的傳送距離，討論傳送距離實(shí)質(zhì)就是確定電流源儀表連接導線(xiàn)的最大長(cháng)度。
% n9 `1 Q7 P" E3 B    決定電流源儀表導線(xiàn)長(cháng)度的參數有:負載電阻RL及連接導線(xiàn)的電阻r；供電電壓Vo及其波動(dòng)范圍△V;- E0 U$ N, t# D  c/ a0 s5 |- o
儀表的最大輸出電流Imax;儀表能維持最大工作電流時(shí)的最低供電電壓Vmin。
2 W6 i0 \4 t* b  R    已知:RL=250Ω，
1 Q9 o) e/ `& M' B         Vo=24V.DC 其允許誤差為24V +10% -5%,
" K' W# Y9 J) c" _, L         電源允許波動(dòng)△V=24V*5%=1.2V,         Imax=20mA=0.02A,1 x" l1 E2 K# g8 O3 ^( a% w/ v) X/ b
    最低供電電壓Vmin各種型號儀表的此值是不相同的，因為這個(gè)參數還與電子元件的特性有關(guān)系，從產(chǎn)品樣本來(lái)看，有的儀表最低的可達12V(但是指無(wú)負載時(shí))，大多儀表在15--17V之間的居多；在此筆者取16.28V。) g# _. L/ q4 G$ M. h4 k
    即  Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r)
" I- C- x5 L" O    則連接導線(xiàn)的電阻  r=24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω: u! R; ~* z% H; D; H2 K$ m4 P
    儀表連接電線(xiàn)用的是銅線(xiàn)，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(xiàn)在20℃和75℃時(shí)的電阻系數，在選擇銅導線(xiàn)時(shí)應考慮到使用現場(chǎng)的環(huán)境情況，因此最好選擇75℃時(shí)的電阻系數來(lái)計算較妥。已知t=75℃時(shí)銅的電阻系數ρ=0.0217Ω.mm2/m。
( m3 |5 D" F9 {1 j4 Z/ B    根據L=Sr/ρ 就可計算出銅導線(xiàn)的最大長(cháng)度。
% O0 S7 d5 Z/ P* s    用標稱(chēng)截面1.5mm2導線(xiàn)時(shí)L=1.5*76/0.0217=5253m
) `, M' x6 Y& K' [( D* _- E    用標稱(chēng)截面0.8mm2導線(xiàn)時(shí)L=0.8*76/0.0217=2801m0 _, T+ I' ~; d7 d' I8 L: X
    因為儀表的接線(xiàn)往返是兩根線(xiàn)，所以計算結果應除2即:
- T- v3 i6 r6 T- U; T5 s    用標稱(chēng)截面1.5mm2導線(xiàn)時(shí)L1=5253.5／2=2626m
2 m" Y- j. r' \& Z3 d' G    用標稱(chēng)截面0.8mm2導線(xiàn)時(shí)L2=2801.8／2=1400m" w1 r) K. d6 U  Z
    在實(shí)際應用中決定導線(xiàn)的真實(shí)長(cháng)度要比計算值略低才行，因為電線(xiàn)的標稱(chēng)截面幾乎都是偏高的。如果遇到現場(chǎng)距離超過(guò)上述的長(cháng)度時(shí)，可采取以下措施:增大電線(xiàn)的線(xiàn)徑，來(lái)減少導線(xiàn)電阻；適當調高儀表的供電電壓。% E/ ?) c# S3 d) x* r
     有的網(wǎng)友會(huì )說(shuō)，我的現場(chǎng)實(shí)際接線(xiàn)長(cháng)度并不太長(cháng)，但在使用中仍無(wú)法正常使用，哪又是什么原因呢?究其原因，可能是:* h7 i4 F( _! y1 Y$ x
    1．電流傳送信號導線(xiàn)過(guò)長(cháng)時(shí)，沒(méi)有采取必要的屏蔽措施，或者沒(méi)有遵守一點(diǎn)接地規則而引入了干擾。
* t$ m/ ]$ h0 l4 ~8 k2 r    2．在一個(gè)系統中應選擇電位最低的一點(diǎn)作為信號的公共點(diǎn)，在電單儀表中，24V電源的負線(xiàn)電位最低，它就是信號公共線(xiàn)。因此在電流傳送的一對信號線(xiàn)中，其電位較低的一根，即信號負線(xiàn)應在發(fā)送儀表的輸出處與24V負線(xiàn)相連。如果接線(xiàn)錯誤或漏接而造成信號負線(xiàn)浮空而引入了干擾。