二線制的接線

大多數(shù)變送器都采用二線制接法來實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸與電源供電，如：壓力變送器的二線制傳輸方式中，供電電源、負(fù)載電阻、變送器是串聯(lián)的，即二根導(dǎo)線同時(shí)傳送變送器所需的電源和輸出電流信號(hào)。

常見的一些一次儀表的接線方式就是通過三線制的或者四線制的接法，三線制就是電源地與信號(hào)地共地，余下兩根線一根為電源正、一根為信號(hào)線。同樣四線制就更加容易理解本身就是兩根電源線，兩根信號(hào)線。二線制在原有的基礎(chǔ)上更加的方便，兩根信號(hào)線既是電源線也是信號(hào)線。

兩線制變送器必須同時(shí)滿足以下條件：

1．變送器的輸出端電壓V等于規(guī)定的最低電源電壓減去電流在負(fù)載電阻和傳輸導(dǎo)線電阻上的壓降。

2.變送器的正常工作電流I必須小于或等于變送器的輸出電流。

3.P min(E _min-I _maxRL _max)，變送器的最小消耗功率P不能超過上式，通常<90mW。

式中：E _min=最低電源電壓，對(duì)多數(shù)儀表而言E _min=24(1-5%)=22.8V，5%為24V電源允許的負(fù)向變化量；I _max=20mA；I _min=4mA；RL _max=250Ω 傳輸導(dǎo)線電阻。

如果變送器在設(shè)計(jì)上滿足了上述的三個(gè)條件，就可實(shí)現(xiàn)兩線制傳輸。所謂兩線制即電源、負(fù)載串聯(lián)在一起，有一公共點(diǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)變送器與控制室儀表之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)及供電僅用兩根電線，這兩根電線既是電源線又是信號(hào)線。兩線制變送器由于信號(hào)起點(diǎn)電流為4mA.DC，為變送器提供了靜態(tài)工作電流，同時(shí)儀表電氣零點(diǎn)為4mA.DC，不與機(jī)械零點(diǎn)重合，這種“活零點(diǎn)”有利于識(shí)別斷電和斷線等故障。而且兩線制還便于使用安全柵，利于安全防爆。

兩線制變送器如圖1所示，其供電為24V.DC，輸出信號(hào)為4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω，24V電源的負(fù)線電位最低，它就是信號(hào)公共線，對(duì)于智能變送器還可在4-20mA.DC信號(hào)上加載HART協(xié)議的FSK鍵控信號(hào)。

四線制三線制

有的儀表廠為了減小變送器的體積和重量、并提高抗干擾性能、減化接線，而把變送器的供電由220V.AC改為低壓直流供電，如電源從24V.DC電源箱取用，由于低壓供電就為負(fù)線共用創(chuàng)造了條件，這樣就有了三線制的變送器產(chǎn)品。

三線制變送器如圖2所示，所謂三線制就是電源正端用一根線，信號(hào)輸出正端用一根線，電源負(fù)端和信號(hào)負(fù)端共用一根線。其供電大多為24V.DC，輸出信號(hào)有4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω或者0-10mA.DC，負(fù)載電阻為0-1.5KΩ；有的還有mA和mV信號(hào)，但負(fù)載電阻或輸入電阻，因輸出電路形式不同而數(shù)值有所不同。

四線制四線制

由于4-20mA.DC(1-5V.DC)信號(hào)制的普及和應(yīng)用，在控制系統(tǒng)應(yīng)用中為了便于連接，就要求信號(hào)制的統(tǒng)一，為此要求一些非電動(dòng)單元組合的儀表，如在線分析、機(jī)械量、電量等儀表，能采用輸出為4-20mA.DC信號(hào)制，但是由于其轉(zhuǎn)換電路復(fù)雜、功耗大等原因，難于全部滿足上述的三個(gè)條件，而無法做到兩線制，就只能采用外接電源的方法來做輸出為4-20mA.DC的四線制變送器了。

四線制變送器如圖3所示，其供電大多為220V.AC，也有供電為24V.DC的。輸出信號(hào)有4-20mA.DC，負(fù)載電阻為250Ω，或者0-10mA.DC，負(fù)載電阻為0-1.5KΩ；有的還有mA和mV信號(hào)，但負(fù)載電阻或輸入電阻，因輸出電路形式不同而數(shù)值有所不同。

四線制各自優(yōu)缺點(diǎn)

二線制的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單，只適用一般功率小的一次傳感器，如：壓變、差壓變、溫變、電容式液位計(jì)、射頻導(dǎo)納、渦街流量計(jì)等。傳感器本身用電由二線制中得到，是必影響其帶載能力。

三線制的優(yōu)點(diǎn)是熱電阻采取三線制接法，是為了打消銜接導(dǎo)線電阻惹起的丈量偏差。這是由于丈量熱電阻的電路個(gè)別是不均衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其銜接導(dǎo)線(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部門，這一部門電阻是未知的且隨情況溫度變更，形成丈量偏差。采取三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其他兩根分辨接到熱電阻地點(diǎn)的橋臂及與其相鄰的橋臂上，如許打消了導(dǎo)線線路電阻帶來的丈量偏差。

四線制的優(yōu)點(diǎn)是由于是將電源和功率分開，所以本機(jī)的功率與信號(hào)是沒有功率上的關(guān)聯(lián)的，適用于大功率的的傳感器，如超聲波（由于其為了加大抗干擾能力，所以發(fā)射的功率會(huì)很大，所以此款產(chǎn)品選型時(shí)要盡量四線的，二線的一般抗干擾能力較弱），就不能作成二線的，只能是四線，分別是工作電源兩個(gè)，輸出兩個(gè)。

四線制是指電源兩根線，信號(hào)兩根線。電源和信號(hào)是分開工作的。即在三線制的基礎(chǔ)上，信號(hào)線有自己的地，不和電源線共地。