- 九点看懂二线制、三线制、四线制

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九点看懂二线制、三线制、四线制

Release time:2020-01-08 Reading quantity:10828 Share

“线制”是指仪表供电和标准信号传输采用的导线数 。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) 。


220VAC供电的仪表一定是四线制 。

四线制信号的仪表是指: 供电回路和信号回路各自独立 ,采用隔离电路分开 ,用于隔离的4~20mA标准信号 。所以信号一定是隔离的 ,通常不接地 。电源可以是24VDC ,也可以是220VAC 。


当用两线制提供的功率不足以给仪表供电时 ,采用三线制方式 ,信号为4~20mA标准信号 。

三线制的三根线是:一根为电源线(通常为24VDC+) ,一根为信号线 ,一根为电源与信号的公共线 ,用于电压参考点和电流回路 。


非4~20mA标准信号不称为两线制 。

二线制是两根导线供电的同时传输4~20mA标准信号 。非此标准信号不称为两线制 。两线制最少供电能力为:4mA×24V-接收仪表功耗-线路损耗 。

那么在实际现场操作中 ,四线制 ,三线制 ,二线制主要供电方式是 ?


四线制供电大多为220V.AC ,也有供电为24V.DC的 。

四线制变送器如下图所示 ,其供电大多为220V.AC ,也有供电为24V.DC的 。输出信号有4-20mA.DC ,负载电阻为250Ω ,或者0-10mA.DC ,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV信号 ,但负载电阻或输入电阻 ,因输出电路形式不同而数值有所不同 。 


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三线制供电大多为24V.DC 。


三线制变送器如下图所示 ,所谓三线制就是电源正端用一根线 ,信号输出正端用一根线 ,电源负端和信号负端共用一根线 。其供电大多为24V.DC ,输出信号有4-20mA.DC ,负载电阻为250Ω或者0-10mA.DC ,负载电阻为0-1.5KΩ;有的还有mA和mV信号 ,但负载电阻或输入电阻 ,因输出电路形式不同而数值有所不同 。


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二线制供电为24V.DC 。

二线制变送器如下图所示 ,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 。

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由于各种变送器的工作原理和结构不同 ,从而出现了不同的产品 ,也就决定了变送器的两线制、三线制、四线制接线形式 。如何选用四线制、三线制、二线制仪表 ?


功率大于10W ,精度要求较高时 ,一般选用四线制仪表 。


四线制仪表的应用 ,最早始于DDZ-II型电动单元组合仪表的出现 ,供电为220V.AC ,后续输出信号为0~10mA.DC的四线制变送器得到了广泛的应用 。由于转换电路复杂、功耗大等原因 , 现在很多仪表仍优先选用四线制 ,最常见的像科氏力质量流量计和电磁流量计 ,到现在还是四线制 ,因为质量流量计需要振动功耗 ,电磁流量计需要励磁功耗 ,2个表的功率都到了10W以上 ,所以得四线制 。


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减少非安全电压供电 ,一般选用三线制仪表 。


三线制的应用 ,为了满足仪表需要的供电功率设计 ,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 ,减少非安全电压供电 。这样就有线制的变送器产品 。


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功率较小且经济实惠 ,一般选用二线制 。


二线制仪表的应用 ,采用4-20mA.DC信号 ,现场仪表就可实现二线制 ,现在国内二线制变送器的产品应用非常广泛 。

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综上所述 ,对于用户而言 ,选型时应根据本单位的实际情况 ,如信号制的统一、防爆要求、接收设备的要求、投资等问题来综合考虑选择 。

要指出的是三线制和四线制变送器输出的4-20mA.DC信号 ,由于其输出电路原理及结构与二线制的是不一样的 ,因此在应用中其输出负端能否和24V电源的负线相接能否共地这是要注意的 ,必要时可采取隔离措施 ,如用配电器、安全栅等 ,以便和其它仪表共电、共地及避免附加干扰的产生 。

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