模拟量两线制,三线制及四线制接法详解
一、两线制、三线制及四线制差异
要完成两线制变送器需要一起满足以下条件:
1规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻压降要等于变送器的输出电压
2变送器的正常作业电流有必要小于或等于变送器的输出电流。
3.变送器的最小耗费功率P一般<90W。 如果变送器在设计时满足上述的条件,即可完成两线制传输。
a.两线制
二线制信号是指仪表等设备本身只有两根外接线,设备的工作电源由信号线提供,即其 中一根线接电源,另一根线是信号输出。
一些非电动单元组合的仪表,如机械量、电量、在线剖析等仪表,因为其电路功耗大、变换复杂,难于完全满足上文提到的三个条件,故无法用两线制实现,需要采用四线制变送器,外接电源的方式输出为电流信号。
b.四线制
四线制信号是指仪表等设备本身外接供电电源(大多为交流220V,也有供电为直流24V的),同时有信号+、信号-两根信号线输出。
为了减小变送器的重量和体积,同时为了提高抗干扰能力、优化接线等因素,把变送器的交流220V供电改为直流供电24,因此供电就为负线共用,这样也就有了三线制的变送器的由来。
c.三线制
变送器本身外接一根正电源线(V+)。输出两根信号线(OUT和0V),其中一根信号线与电源线通常情况是共负端的。
几线制的选择往往是根据测量精度进行选择的,通常来说,接线越多精度越高,但对于用户来讲,变送器选型需根据本单位的实际情况考虑,如防爆需求、出资预算、信号制式的一致和接纳设备的需求等疑问来挑选。
二,EM235硬件接线原理图
当输入信号为电流(0~20mA)或(4~20mA)时,应将(RA与A+)、(RB与B+)、(RC与C+)、(RD与D+)短接。就好比把250欧姆的电阻并联在信号输入端,
此时电流转化成对应的电压(0~5V)或(1~5V)所以量程应打在0~5V档。
从上图可知:
1, 直接接线方式
- 当输入的模拟量为电压信号
- 模拟量的输出(电压,电流)
注:图中的执行器,其电源(V+与V-)是外接供电,有的是24VDC,有的是220VAC,因此这种也叫四线制接法。
2.二线制、三线制和四线制接线方式
当输入的模拟量为电流信号时,上文提到的三种线制原理图接法将—一展示。
两线制分为有源和无源两种,如变频器的AO和GND就属于无源的,但其内部是有供电的,就可以当成是四线制来认知。此时AO接1+, GND接1-,再把1-和模块的GND短接即可;
200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能,仪表或设备需要外接24V直流电源。
而对于模拟量的输出模块根据配置可输出一个电压信号和电流信号,可把输出通道的两接线端看作是电压源或是电流源的两端,模拟量输出接线时需要注意:对于配置成电压信号输出不允许短路,对于配置成电流信号输出不允许开路,所以对于未使用的通道建议设为电压信号输出。如果配成电流信号输出就一定要接负载,否则就会报错。
三, 总结
本期介绍了变送器的三种线制构成及原理接线图,通过引入西门子模拟量模块EM235,更好的展现各设备间的接线关系,但是例子只是例子,不能对所有设备都通用。不能一概而论,要以产品手册的接线说明为准。