长距离运行4-20mA回路

Eurotherm技术支持澳大利亚
2020年8月20日

4-20mA回路提供的关键优势之一是它们能够在更长的距离上运行。

许多工业通信协议,如以太网I/P,通常限制电缆运行不超过100米。这对于远程应用程序不是很有用,因为需要与位于一定距离的设备进行通信。

4-20mA回路可用于500米的电缆运行,在某些情况下更多,并提供快速响应时间,同时相对噪声免疫。

然而,在设计安装时需要考虑一些重要的因素:

  • 仪器的阻抗
  • 网络的阻抗
  • 双绞线额定阻抗/ Km

图4-20mA回路运行长距离

为什么阻抗很重要?

实际上,一个4-20mA输入的仪器实际上是一个接受电压输入的仪器,通常是1-5V。该仪器将使用一组电阻将输入电流转换为可用的电压,例如,250欧姆电阻将在4到20毫安回路中产生1到5伏的电压降,或500欧姆2到10伏。

有些仪器内置了这些电阻。其他的,比如Eurotherm的控制器,则把它们放在设备的外部。这允许安装程序将控制器配置为电压输入设备或电流输入设备。电阻可能位于控制器外部的另一个原因是,如果控制器被移除,则保持回路的完整性。例如,Eurotherm控制器有一个安装套筒,这是电阻容纳。当控制器从套筒中拔出时,电阻器仍在原位。如果您在设计中构建了冗余,则此解决方案特别有用。

回路中过大的阻抗会影响电压转换,因为到达仪器的实际电压会因为电压降而低于预期。Eurotherm通过使用更低的分流值(如2.49欧姆)来解决这个问题,因此在2000和3000系列仪器上只降低9.96到49.8 mV。

选择合适的发射器/换能器

当选择4-20mA的发射机或换能器时,需要检查其额定回路阻抗。安装中的总阻抗必须低于此值。然而,检查发射机数据表,看看是否有最小的电阻,以使其工作。

检查仪器阻抗

您需要检查仪器(控制器)中使用的电阻的额定阻抗,以确保它们低于设备的额定回路阻抗。

计算总电缆阻抗

检查电缆的额定阻抗/ Km,你打算使用和计算阻抗横跨电缆的总长度。这是由线规决定的。通常,20欧姆/公里被认为是理想的。

然后你需要把这个加到仪器的额定阻抗上。总阻抗需要小于发射机的额定回路阻抗。

如果你发现你的组合电缆和仪器阻抗高于你的4-20mA变送器的额定回路阻抗,那么有几个解决方案可供你:

  • 选择低阻抗的电缆。换句话说,就是一个钢丝直径更大的。

  • 选择一个具有更高额定回路阻抗的4-20mA发射机。

金宝搏188官网app网址ADM仪器工程可以帮助您选择合适的仪器和发射机使用在4-20mA环路使用在长距离。请致电1300236 467与我们的专家团队成员通话。

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