西门子电气自动化仪表从技术发展角度分类,主要分为DDZ-Ⅰ型、DDZ-Ⅱ型、DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型等几个类型,目前基本上都是电3型和电4型仪表,分别是指DDZ-Ⅲ型和DDZ-S型。4-20mA电流信号究竟能够传输多远?
4-20mA电流信号的传输距离主要与以下几个因素有关:
1. 信号的激励电压Ue;
2. 仪表的*低工作电压Umin;
3. 接收设备的负载(采样)电阻RL;
4. 导线电阻r。
图3:二线制变送器电流信号传输回路
其中,Uo是变送器的供电电压,必须在满载时(电流I=20mA)保证Uo≥Umin。
即:。根据这个公式,可以计算出在变送器处于*低工作电压时,*大的导线电阻。假设:
已知:Ue=24V,I=20mA,RL=250Ω,Umin=12V。求出r的*大值为175Ω:
再根据导线电阻的计算公式:, 其中:
ρ——电阻率(铜电阻率=0.017,铝电阻率=0.029)
L——线的长度(单位:米)
S——线的截面(单位:平方毫米)
注:电阻值与长度成正比,与截面积成反比。导线越长,电阻越大, 导线越粗,电阻越小。
以铜线为例,ρ= 0.017 Ω·mm2/m,即:横截面积1mm2,长度1m的铜线电阻为0.017Ω。那么175Ω对应1mm2的导线长度为175/0.017=10294(米)。
因此,理论上4-20mA信号传输可达上万米(根据不同激励电压和变送器的*低工作电压等因素而定)。
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