磁翻板液位計變送器二線制4-20mA輸出傳輸距離有多遠

目前，工業(yè)現(xiàn)場測量儀表（如物位、壓力、溫度、流量、角度等測量儀表）仍然普遍采用二線制4-20mA輸出方式來向控制中心傳送現(xiàn)場測量結果。磁翻板液位計變送器一般情況之下也是采用的這種方式，它是將現(xiàn)場液位高度通過4~20mA電流來模擬傳輸至控制中心，即變送器將具體液位量值轉(zhuǎn)換成模擬量電信號傳輸?shù)竭h處控制室或顯示設備上。工業(yè)上， 4~20mA電流來傳輸模擬量已經(jīng)被**采用半個多世紀。那么在磁翻板液位計上采用二線制4-20mA信號輸出方式進行傳輸距離到底有多遠呢？
 
我們知道所有的信號傳輸，無論是有線傳輸還是無線傳輸，遠距離的傳輸必然會產(chǎn)生衰減，當二線制4-20mA電流傳送信號在儀表供電電源低至一定程度或?qū)Ь€電阻大到一定程度時，將產(chǎn)生誤差。因此，二線制4-20mA輸出方式的傳輸距離決定于以下參數(shù)：負載電阻RL、連接導線的電阻r、供電電壓VO及其波動范圍△V。
 
假設儀表的大輸出電流為Imax，儀表能維持大工作電流時的低供電電壓為Vmin，RL=250Ω，
VO=24V，
電源允許波動△V=24*5%=1.2V
Imax=20mA=0.02A
低供電電壓Vmin由于各種型號儀表不同，在此，取16.28V（大多數(shù)儀表的平均值）。
即Vmin=16.28≤24-1.2-0.02(250+r)
則連接導線的電阻  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 mm2和S=0.8 mm2的居多，根據(jù)《電工手冊》中的數(shù)據(jù)，銅線在75℃的電阻系數(shù)為ρ=0.0217Ω.mm2/m
根據(jù)L=S*r/ρ,就可以計算出銅導線的大長度，也即傳輸?shù)倪h距離
A、 S=1.5 mm2的導線，L=1.5*76/0.0217=5253米
B、 S=0.8 mm2的導線，L=0.8*76/0.0217=2801米
由于往返是兩根線，故上述結果應除以2，即
A、S=1.5 mm2的導線，L=5253.5/2=2626米
B、S=0.8 mm2的導線，L=2801.8/2=1400米
 
在實際應用中決定導線的真實長度要比計算值略低，當然如果需要提高傳輸距離，可以增大電線的線徑或者減少電線電阻。
無論是磁翻板液位計，還是其他類型的液位計，包括各種物位控制開關，比如液位開關也普遍采用二線制4-20mA輸出方式傳送開關信號，只是此時往往把電流控制在略小于4mA和略大于20mA這兩個電流值分別作為“閉”或“合”兩種開關信號?；窗矟欀袃x表科技有限公司產(chǎn)生的磁翻板液位計等液位儀表產(chǎn)品可以根用戶的需要提供多種輸出信號，其中二線制4-20mA輸出方式在其實際**應用中，完全能達到上述理論的傳輸距離。

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