4-20mA電流環(huán)是可以分為兩線制和三線制的，今天先不說(shuō)那么多其他內(nèi)容了，下面請(qǐng)大家跟小編一起計(jì)算一下吧。

1.干擾因素

①與激勵(lì)電壓高低有關(guān)；

②與變送器允許的zui小工作電壓有關(guān)；

③與板卡設(shè)備采集電流用的取壓電阻大小有關(guān)；

④與導(dǎo)線電阻的大小有關(guān)。

通過(guò)這四項(xiàng)有關(guān)量，可以計(jì)算出4-20mA電流信號(hào)的理論傳輸距離。

2.要使4-20mA信號(hào)無(wú)損失在兩線回路里傳輸，必須滿足歐姆定律。

即：

（激勵(lì)電壓－變送器允許的zui小工作電壓）≥輸出電流×電流環(huán)路總電阻

當(dāng)輸出電流I=20mA，即0.02A時(shí)，上式取等號(hào)，

則：

電流環(huán)路總電阻=（激勵(lì)電壓－變送器允許的zui小工作電壓）÷0.02，將這個(gè)計(jì)算值記作r，

即r=（激勵(lì)電壓－變送器允許的zui小工作電壓）×50，單位Ω。

這個(gè)r，業(yè)界稱之為電流信號(hào)的負(fù)載電阻，也就是電流信號(hào)的zui大帶載能力。

3.為什么要特意給出這個(gè)r的計(jì)算式呢？

4-20mA電流信號(hào)能傳多遠(yuǎn)，實(shí)質(zhì)是實(shí)際電阻與r比大小的問(wèn)題。

當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻＞r時(shí)，就算傳輸距離為0，變送器也是沒(méi)辦法輸出20mA電流的；

當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻=r時(shí)，變送器輸出20mA電流，傳輸距離只能為0米（超導(dǎo)除外）；

當(dāng)環(huán)路實(shí)際總電阻＜r時(shí)，變送器輸出20mA電流，才能在環(huán)路中有效傳輸若干米。

①由于板卡采集電流用的取壓電阻為定值，故導(dǎo)線電阻大小，決定著傳輸距離的長(zhǎng)短；

②導(dǎo)線電阻越小，信號(hào)傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)；

③導(dǎo)線若是超導(dǎo)，電阻≈0，那電流傳到美國(guó)去也不是事，傳到火星去也沒(méi)問(wèn)題。

綜上所述，電流環(huán)路的總電阻R，必須滿足R≤r，否則4～20mA信號(hào)，無(wú)法正常傳輸。

4.電流環(huán)路的總電阻R，由板卡設(shè)備上采集電流信號(hào)的取壓電阻R1，和導(dǎo)線電阻R2組成。

取壓電阻R1，多見(jiàn)250Ω、150Ω、100Ω、50Ω，而今流行100Ω-40Ω等小電阻取壓。

導(dǎo)線電阻R2＝電導(dǎo)率×導(dǎo)線總長(zhǎng)度÷導(dǎo)線橫截面積=單位長(zhǎng)度電阻×導(dǎo)線總長(zhǎng)度＝單位長(zhǎng)度電阻×傳輸距離×2

5.編個(gè)小題算一算

4~20mA電流信號(hào)的理論傳輸距離L（單位千米），A采用2.5平方毫米雙絞線，每1000米的電阻=7.5Ω，用此導(dǎo)線傳輸信號(hào)A自研自造的SC322無(wú)零漂壓力變送器，zui小允許激勵(lì)電壓=10VDC，DCS板卡上采集電流用的取壓電阻R1=100Ω，DCS板卡上的供電電壓＝24VDC，電流信號(hào)的zui大傳輸距離距離為多少？

計(jì)算如下：

①先計(jì)算變送器的負(fù)載電阻r，r=(24-10)×50=700Ω

②再寫(xiě)出環(huán)路總電阻R的算式：

R=R1+R2=100+7.5×L×2=100+15L 單位Ω

③由于有R≤r，即（100+15L）≤700

計(jì)算得：L≤40千米，即zui大傳輸距離為40000米。