4-20mA DC信號的傳送距離

       儀表帶有4-20mA DC電流信號的輸出都具有恒流特性，采用電流源傳送，其精度與導(dǎo)線的電阻無關(guān)，但以上的說法是針對特定條件而言的，應(yīng)看到當(dāng)儀表供電電源電壓低至**程度或?qū)Ь€電阻大到**程度時(shí)，4-20mA DC電流傳送信號將產(chǎn)生誤差。因此4-20mA DC信號在規(guī)定的精度下的傳送距離，傳送距離實(shí)質(zhì)就是確定電流源儀表連接導(dǎo)線的大長度。
       決定電流源儀表導(dǎo)線長度的參數(shù)有:負(fù)載電阻RL及連接導(dǎo)線的電阻r；供電電壓Vo及其波動(dòng)范圍△V;儀表的大輸出電流Imax;儀表能維持大工作電流時(shí)的低供電電壓Vmin。
    已知:RL=250Ω，
         Vo=24V.DC 其允許誤差為24V +10% -5%,
         電源允許波動(dòng)△V=24V5%=1.2V,
         Imax=20mA=0.02A,
      低供電電壓Vmin型號儀表的此值是不相同的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)還與電子元件的特性有關(guān)系，從產(chǎn)品樣本來看，有的儀表低的可達(dá)12V(但是指無負(fù)載時(shí))，大多儀表在15--17V之間的居多；在此筆者取16.28V。
    即  Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r)
    則連接導(dǎo)線的電阻  r=24-1.2-16.28/0.02-250=76Ω
    儀表連接電線用的是銅線，其截面大多選擇S=1.5和0.8mm2的居多，在《電工手冊》上有銅電線在20℃和75℃時(shí)的電阻系數(shù)，在選擇銅導(dǎo)線時(shí)應(yīng)考慮到使用現(xiàn)場的環(huán)境情況，因此好選擇75℃時(shí)的電阻系數(shù)來計(jì)算較妥。已知t=75℃時(shí)銅的電阻系數(shù)ρ=0.0217Ω.mm2/m。
    根據(jù)L=Sr/ρ 就可計(jì)算出銅導(dǎo)線的大長度。
    用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)L=1.576/0.0217=5253m
    用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)L=0.876/0.0217=2801m
    因?yàn)閮x表的接線往返是兩根線，所以計(jì)算結(jié)果應(yīng)除2即:
    用標(biāo)稱截面1.5mm2導(dǎo)線時(shí)L1=5253.5／2=2626m
    用標(biāo)稱截面0.8mm2導(dǎo)線時(shí)L2=2801.8／2=1400m
    在實(shí)際應(yīng)用中決定導(dǎo)線的真實(shí)長度要比計(jì)算值略低才行，因?yàn)殡娋€的標(biāo)稱截面都是偏高的。如果遇到現(xiàn)場距離過上述的長度時(shí)，可采取以下措施:

· 增大電線的線徑，來減少導(dǎo)線電阻；

· 適當(dāng)調(diào)高儀表的供電電壓。
     看了以上的計(jì)算，有的網(wǎng)友會說，我的現(xiàn)場實(shí)際接線長度并不太長，但在使用中仍無法正常使用，哪又是什么原因呢?究其原因，可能是:
    1．電流傳送信號導(dǎo)線過長時(shí)，沒有采取必要的屏蔽措施，或者沒有遵守一點(diǎn)接地規(guī)則而引入了干擾。
    2．在一個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)選擇電位低的一點(diǎn)作為信號的公共點(diǎn)，在電單儀表中，24V電源的負(fù)線電位低，它就是信號公共線。因此在電流傳送的一對信號線中，其電位較低的一根，即信號負(fù)線應(yīng)在發(fā)送儀表的輸出處與24V負(fù)線相連。如果接線錯(cuò)誤或漏接而造成信號負(fù)線浮空而引入了干擾。
以上觀點(diǎn)僅供參考，不足之處請加以批評指正謝謝（春輝集團(tuán)處）