前言
我國電(diàn)氣(qì)自動(dòng)化(huà)儀表從技術發(fā)展(zhǎn)角(jiǎo)度(dù)分(fēn)類(lèi),主要(yào)分為DDZ-Ⅰ型(xíng),DDZ-Ⅱ型,DDZ-Ⅲ型和(hé)DDZ-S型(xíng)等幾(jī)個類型(xíng),目前基(jī)本上都(dū)是電3型和電4型儀(yí)表,分別是指DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型。它們(mén)的主(zhǔ)要特點是(shì):
| 電動(dòng)單元(yuán)組合儀表(DDZ) | 特(tè)點 | 研(yán)製時(shí)間 | 直流電流信號範(fàn)圍(wéi) |
| DDZ-Ⅰ型儀表 | 以(yǐ)電子管(guǎn)為核(hé)心(xīn)元件(jiàn) | 60年代(dài)前後 | 無 |
| DDZ-Ⅱ型(xíng)儀(yí)表 | 以晶(jīng)體管(guǎn)為核心元件 | 60年(nián)代 | 0-10mA |
| DDZ-Ⅲ型儀(yí)表(biǎo) | 以(yǐ)集(jí)成電(diàn)路(lù)為(wéi)核(hé)心(xīn)元(yuán)件 | 70年(nián)代(dài) | 4-20mA |
| DDZ-S型儀表 | 以(yǐ)微(wēi)電腦為核心的智(zhì)能(néng)型(xíng)儀表(biǎo) | 70年代(dài)後(hòu)期 | 4-20mA |
對(duì)於(yú)Ⅲ型(xíng)儀(yí)表和S型儀表(biǎo)之間的模擬信號均采用(yòng)標準的(dí)4-20mA.DC(電流傳(chuán)輸)或(huò)1-5V.DC(電(diàn)壓(yā)接收)。參(cān)考標準GB/T 3369.1-2008和GB/T 3369.2-2008。
直(zhí)流電壓(yā)信(xìn)號(hào)為(wéi)何(hé)不(bù)宜用於長距(jù)離(lí)傳(chuán)輸?
在《GB/T 3369.2-2008 過程(chéng)控(kòng)製係統用模(mó)擬信號(hào) 第(dì)2部(bù)分:直流(liú)電(diàn)壓(yā)信號》標準中描述:“與(yǔ)GB/T 3369.1-2008所(suǒ)規(guī)定(dìng)的(dí)模擬直(zhí)流電流信(xìn)號相反,本部(bù)分所規定(dìng)的(dí)模擬(nǐ)直(zhí)流(liú)電壓信號不宜(yí)用(yòng)作長距離(lí)的(dí)傳輸”。主要原因(yīn)是(shì)電壓(yā)信(xìn)號(hào)經過長(cháng)距離(lí)傳輸(shū)會有(yǒu)所衰(shuāi)減,而且(qiě)容易(yì)受到幹(gān)擾(rǎo)。

正(zhèng)是由於(yú)電(diàn)壓(yā)信號有(yǒu)衰減(jiǎn),所以當(dāng)電壓(yā)信號傳(chuán)輸時(shí),要(yào)求(qiú)接(jiē)收端必(bì)須呈現高阻(zǔ)抗,即圖(tú)1中的Ri越大越(yuè)好(hǎo),而(ér)輸入阻(zǔ)抗越(yuè)高,越容(róng)易受到(dào)幹(gān)擾(rǎo)。
因此,直(zhí)流(liú)電壓信號不宜用於長距(jù)離傳(chuán)輸。
4-20mA電流(liú)信號(hào)究(jiū)竟能(néng)夠傳(chuán)輸(shū)多遠?
4-20mA電(diàn)流信號的傳(chuán)輸距離主要與(yǔ)以(yǐ)下(xià)幾(jī)個因素(sù)有(yǒu)關:
1. 信號的激勵電壓(yā)Ue;
2. 儀表的低(dī)工作電壓Umin;
3. 接收設(shè)備(bèi)的(dí)負載(采樣(yàng))電(diàn)阻RL;
4. 導綫(xiàn)電(diàn)阻(zǔ)r。
其(qí)中(zhōng),Uo是變送器的供電電(diàn)壓,必(bì)須在滿載時(電流(liú)I=20mA)保證(zhèng)Uo≥Umin。
即:

。根(gēn)據這(zhè)個公式(shì),可(kě)以計算(suàn)出在變(biàn)送器處於低工(gōng)作電壓時(shí),大的導(dǎo)綫電阻。假設(shè):
已(yǐ)知:Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。求(qiú)出r的(dí)大(dà)值為175Ω:
再(zài)根(gēn)據導綫(xiàn)電阻的計算公式:

, 其中:
ρ——電阻(zǔ)率(shuài)(銅電阻率=0.017,鋁電阻(zǔ)率=0.029)
L——綫的長度(dù)(單(dān)位:米(mǐ))
S——綫的(dí)截麵(miàn)(單(dān)位:平(píng)方(fāng)毫米)
注(zhù):電阻(zǔ)值與長度(dù)成正(zhèng)比,與(yǔ)截(jié)麵積成(chéng)反(fǎn)比(bǐ)。導(dǎo)綫(xiàn)越長(cháng),電(diàn)阻(zǔ)越(yuè)大(dà), 導綫(xiàn)越(yuè)粗(cū),電阻越小(xiǎo)。
以銅(tóng)綫(xiàn)為例,ρ= 0.017 Ω·mm2/m,即(jí):橫(héng)截麵積(jī)1mm2,長度1m的(dí)銅(tóng)綫(xiàn)電阻為0.017Ω。那(nà)麼(mó)175Ω對應1mm2的(dí)導綫長(cháng)度(dù)為(wéi)175/0.017=10294(米(mǐ))。
因(yīn)此,理(lǐ)論上4-20mA信(xìn)號傳(chuán)輸(shū)可達(dá)上萬米(根據不(bù)同(tóng)激勵(lì)電(diàn)壓和變(biàn)送器的(dí)低(dī)工(gōng)作(zuò)電(diàn)壓等(děng)因(yīn)素(sù)而定)。