液位開關(guān)二線制輸出方式的傳輸距離

? ? 工業(yè)上普遍需要測(cè)量各類非電物理量,例如物位、溫度、壓力、速度、角度等。測(cè)量這些參數(shù)的液位計(jì)、溫度計(jì)、壓力計(jì)等都需要將具體量值轉(zhuǎn)換成模擬量電信號(hào)才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設(shè)備上,而工業(yè)上最廣泛采用的是用4~20mA電流來傳輸模擬量。各種物位控制開關(guān),比如液位開關(guān)也普遍采用二線制4~20mA輸出方式傳送開關(guān)信號(hào),只是此時(shí)往往把電流控制在略小于4mA和略大于20mA這兩個(gè)電流值分別作為“閉”或“合”兩種開關(guān)信號(hào)。那么,液位開關(guān)二線制4~20mA輸出方式的傳輸距離到底有多遠(yuǎn)呢?

? ? 當(dāng)儀表供電電源低至一定程度或?qū)Ь€電阻大到一定程度時(shí),二線制4~20mA電流傳送信號(hào)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):
? ? 1、負(fù)載電阻RL。
? ? 2、連接導(dǎo)線的電阻r。
? ? 3、供電電壓VO及其波動(dòng)范圍△V。
? ? 假設(shè)儀表的最大輸出電流為Imax,儀表能維持最大工作電流時(shí)的最低供電電壓為Vmin,RL=250Ω,
? ? VO=24V,電源允許波動(dòng)△V=24×5%=1.2V,Imax=20mA=0.02A,最低供電電壓Vmin由于各種型號(hào)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(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=1.5mm2和S=0.8mm2的居多,根據(jù)《電工手冊(cè)》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(jì)算出銅導(dǎo)線的最大長(zhǎng)度,也即傳輸?shù)淖钸h(yuǎn)距離:
? ? A、S=1.5mm2的導(dǎo)線,L=1.5×76/0.0217=5253米。
? ? B、S=0.8mm2的導(dǎo)線,L=0.8×76/0.0217=2801米。
? ? 由于往返是兩根線,故上述結(jié)果應(yīng)除以2,即:
? ? A、S=1.5mm2的導(dǎo)線,L=5253.5/2=2626米。
? ? B、S=0.8mm2的導(dǎo)線,L=2801.8/2=1400米。
? ? 在實(shí)際應(yīng)用中,決定導(dǎo)線的真實(shí)長(zhǎng)度要比計(jì)算值略低,當(dāng)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。? ??

? ? 深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)生產(chǎn)的Fork-11音叉料位開關(guān)和Ring-11音叉液位開關(guān)等物位開關(guān)產(chǎn)品,可提供多種輸出信號(hào),其中二線制輸出方式在其實(shí)際應(yīng)用中,完全能達(dá)到上述理論上的有效傳輸距離。