一篇看懂仪表二线制、三线制、四线制的区别

今日仪控君和大家讨论的两线制、三线制、四线制，是指各种输出为模拟直流电流信号的变送器，其工作原理和结构上的区别，而并非只指变送器的接线形式.首先,我们先看一下它们的定义两线制：两根线及传输电源又传输信号，也就是传感器输出的负载和电源是串联在一起的 ,电源是从外部引入的,和负载串联在一起来驱动负载。三线制：三线制传感器就是电源正端和信号输出的正端分离，但它们共用一个 COM 端。四线制：电源两根线，信号两根线。电源和信号是分开工作的。几线制的称谓,是在两线制变送器诞生后才有的。这是电子放大器在仪表中广泛应用的结果，放大的本质就是一种能量转换过程，这就离不开供电。因此最先出现的是四线制的变送器即两根线负责电源的供应,另外两根线负责输出被转换放大的信号（如电压、电流、等)。但目前，很多变送器采纳二线制。下面，我们就来具体看看不同线制变送器的差异有哪些?不同线制变送器的差异一、两线制要实现两线制变送器，必须要同时满足以下条件:1. V≤Emin—ImaxRLmax变送器的输出端电压 V 等于规定的最低电源电压减去电流在负载电阻和传输导线电阻上的压降。2. I≤Imin变送器的正常工作电流 I 必须小于或等于变送器的输出电流。3。 P＜Imin（Emin—IminRLmax）变送器的最小消耗功率 P 不能超过上式,通常＜90mW。式中:Emin=最低电源电压，对多数仪表而言 Emin=24(1—5%）=22。8V,5%为 24V 电源允许的负向变化量；Imax=20mA;Imin=4mA；RLmax=250Ω+传输导线电阻。假如变送器在设计上满足了上述的三个条件，就可实现两线制传输。所谓两线制即电源、负载串联在一起，有一公共点，而现场变送器与控制室仪表之间的信号联络及供电仅用两根电线，这两根电线既是电源线又是信号线。两线制变送器由于信号起点电流为 4mA DC，为变送器提供了静态工作电流，同时仪表电气零点为 4mA DC，不与机械零点重合，这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。而且两线制还便于使用安全栅,利于安全防爆.图一 两线制变送器接线示意图两线制变送器如图一所示，其供电为 24V DC ，输出信号为 4-20mA DC, 负载电阻为250Ω，24V 电源的负线电位最低,它就是信号公共线，对于智能变送器还可在 4—20mA DC信号上加载 HART 协议的 FSK 键控信号。二、三线制有的仪表厂为了减小变送器的体积和重量、并提高抗干扰性能、减化接线，而把变送器的供电由 220V AC 改为低压直流供电,如电源从 24V DC 电源箱取用，...