2023年01月05日
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征，采用電流源傳送，其精度與導線(xiàn)的電阻不是無(wú)關(guān)嗎?既然如許還用討論4-20mA.DC信號的傳送距離嗎?
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肯定程度或導線(xiàn)電阻大到肯定程度時(shí)，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zui大長(cháng)度。
電動(dòng)單元組合儀表的變送器、調節器、電氣轉換器、操作器等單元，在zui低供電電壓(22.8V)時(shí)許可的導線(xiàn)電阻，曾列過(guò)一個(gè)表格供用戶(hù)參考，因為其還有實(shí)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(huì )說(shuō)，我的現場(chǎng)現實(shí)接線(xiàn)長(cháng)度并不太長(cháng)，但在使用中仍無(wú)法正常使用，哪又是什么緣故原由呢?究其緣故原由，可能是：
1．電流傳送信號導線(xiàn)過(guò)長(cháng)時(shí)，沒(méi)有采取需要的屏蔽措施，或者沒(méi)有遵守一點(diǎn)接地規則而引入了干擾。
2．在一個(gè)體系中應選擇電位zui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zui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。假如接線(xiàn)錯誤或漏接而造成信號負線(xiàn)浮空而引入了干擾。
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;
儀表的zui大輸出電流Imax;儀表能維持zui大工作電流時(shí)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(dòng)△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(gè)參數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(wú)負載時(shí))，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(xiàn)的電阻 r= 24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω
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zui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。
根據L=Sr/ρ 就可計算出銅導線(xiàn)的zui大長(cháng)度。
用標稱(chēng)截面1.5mm2導線(xiàn)時(shí)L=1.5*76/0.0217=5253m
用標稱(chēng)截面0.8mm2導線(xiàn)時(shí)L=0.8*76/0.0217=2801m
由于儀表的接線(xiàn)來(lái)回是兩根線(xiàn)，所以計算效果應除2即:
用標稱(chēng)截面1.5mm2導線(xiàn)時(shí)L1=5253.5／2=2626m
用標稱(chēng)截面0.8mm2導線(xiàn)時(shí)L2=2801.8／2=1400m
在現實(shí)應用中決定導線(xiàn)的真實(shí)長(cháng)度要比計算值略低才行，由于電線(xiàn)的標稱(chēng)截面幾乎都是偏高的。假如碰到現場(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)削減導線(xiàn)電阻；適當調高儀表的供電電壓。
