您的位置：
服務熱線
86-21-63504668
熱電阻(zu)四線(xian)(xian)制(zhi)、三線(xian)(xian)制(zhi)、兩線(xian)(xian)制(zhi)的區(qu)別(bie)對比分析
傳感器結(jie)構：
傳感器電阻的(de)變化(hua)值(zhi)和連接線(xian)的(de)電阻值(zhi)共同(tong)構成傳感器的(de)輸出值(zhi)。由(you)于導(dao)線(xian)電阻帶(dai)來的(de)附(fu)加誤差，實(shi)際測量值(zhi)較高(gao)，對測量精度(du)要求不(bu)高(gao)。場合，電線(xian)的(de)長度(du)不(bu)宜(yi)過長。
三線(xian)制：
要求三根(gen)(gen)引線(xian)(xian)具有(you)相同的橫(heng)截面(mian)積和(he)長(chang)度。測(ce)(ce)量鉑電(dian)(dian)阻(zu)的電(dian)(dian)路一般是(shi)(shi)不平衡電(dian)(dian)橋(qiao)。鉑電(dian)(dian)阻(zu)用(yong)作(zuo)電(dian)(dian)橋(qiao)的橋(qiao)臂(bei)電(dian)(dian)阻(zu)，一根(gen)(gen)引線(xian)(xian)接在(zai)電(dian)(dian)橋(qiao)上(shang)。另外兩個接在(zai)鉑電(dian)(dian)阻(zu)所在(zai)的橋(qiao)臂(bei)和(he)與之相鄰的橋(qiao)臂(bei)上(shang)。當電(dian)(dian)橋(qiao)電(dian)(dian)路平衡時(shi)，線(xian)(xian)電(dian)(dian)阻(zu)的變化(hua)對測(ce)(ce)量結果(guo)沒(mei)有(you)影響，從而消除了線(xian)(xian)電(dian)(dian)阻(zu)帶，但(dan)必(bi)須是(shi)(shi)全等臂(bei)橋(qiao)，否則不可(ke)能*消除線(xian)(xian)電(dian)(dian)阻(zu)的影響.采(cai)(cai)用(yong)三線(xian)(xian)制會大(da)大(da)降低線(xian)(xian)電(dian)(dian)阻(zu)帶來的附(fu)加誤(wu)差，行業普遍(bian)采(cai)(cai)用(yong)三線(xian)(xian)制連接方式。
四線制：
當測(ce)得的(de)(de)電(dian)阻值非(fei)常小時，測(ce)試(shi)線的(de)(de)電(dian)阻可能會(hui)引入很大(da)的(de)(de)誤差。兩條(tiao)額外的(de)(de)測(ce)試(shi)線用于四線測(ce)量(liang)以提供(gong)恒定(ding)電(dian)流(liu)，另外兩條(tiao)測(ce)試(shi)線測(ce)量(liang)未知電(dian)阻的(de)(de)電(dian)壓(ya)降。在電(dian)壓(ya)表輸入阻抗足夠高的(de)(de)情況下，電(dian)流(liu)幾(ji)乎不(bu)流(liu)過(guo)(guo)電(dian)壓(ya)表，從而可以準確測(ce)量(liang)未知電(dian)阻上的(de)(de)電(dian)壓(ya)降，并(bing)通過(guo)(guo)幾(ji)行(xing)計算電(dian)阻值。信號由幾(ji)行(xing)定(ding)義。
電(dian)(dian)流(liu)輸(shu)出型變(bian)送(song)器(qi)是將物(wu)理量轉換成4~20mA電(dian)(dian)流(liu)輸(shu)出，必須外接(jie)電(dian)(dian)源供電(dian)(dian)。典型的就是變(bian)送(song)器(qi)需要(yao)兩根(gen)電(dian)(dian)源線，再(zai)加上兩根(gen)電(dian)(dian)流(liu)輸(shu)出線，一共要(yao)接(jie)4根(gen)線，稱為四線制變(bian)送(song)器(qi)。
; 當然(ran)，電流輸出可以(yi)和電源共用一(yi)根(gen)線（常見的VCC或GND），這樣可以(yi)節省一(yi)根(gen)線，稱為三線制變送器。
其實大家可(ke)能(neng)(neng)已經(jing)注意到，4-20mA電(dian)(dian)(dian)流本身就可(ke)以(yi)為發射器(qi)(qi)(qi)供電(dian)(dian)(dian)，如圖1所(suo)示。發射器(qi)(qi)(qi)相當于電(dian)(dian)(dian)路(lu)中的(de)一個(ge)特殊(shu)負載(zai)。特殊(shu)之處在(zai)于變(bian)(bian)送(song)器(qi)(qi)(qi)的(de)功耗電(dian)(dian)(dian)流根(gen)據傳感器(qi)(qi)(qi)輸(shu)出(chu)在(zai) 4 到 20 mA 之間變(bian)(bian)化(hua)。顯示儀表只(zhi)需接入電(dian)(dian)(dian)路(lu)即(ji)可(ke)。該變(bian)(bian)送(song)器(qi)(qi)(qi)只(zhi)需要(yao) 2 根(gen)外部線(xian)，所(suo)以(yi)稱(cheng)為兩線(xian)制變(bian)(bian)送(song)器(qi)(qi)(qi)。工業電(dian)(dian)(dian)流環的(de)標準下限是4mA，所(suo)以(yi)只(zhi)要(yao)在(zai)范圍內，變(bian)(bian)送(song)器(qi)(qi)(qi)至少有(you)4mA的(de)供電(dian)(dian)(dian)。這使得兩線(xian)傳感器(qi)(qi)(qi)的(de)設計成為可(ke)能(neng)(neng)。
在(zai)(zai)工業(ye)應用(yong)中，測量點一般在(zai)(zai)現場，顯示(shi)設備(bei)或控(kong)制(zhi)設備(bei)一般位于控(kong)制(zhi)室或控(kong)制(zhi)柜內。兩(liang)(liang)者(zhe)之間的(de)距離(li)可能(neng)有幾十米(mi)(mi)到(dao)幾百(bai)米(mi)(mi)。以(yi)(yi)100米(mi)(mi)距離(li)計算，省去2根信號傳輸線(xian)(xian)，意味著成本降(jiang)低(di)近100元！另外，四線(xian)(xian)制(zhi)變送器(qi)和三線(xian)(xian)制(zhi)變送器(qi)由(you)于導(dao)線(xian)(xian)中的(de)電流不(bu)對稱(cheng)，必(bi)須使(shi)用(yong)昂(ang)貴的(de)屏蔽線(xian)(xian)，而(er)兩(liang)(liang)線(xian)(xian)制(zhi)變送器(qi)可以(yi)(yi)使(shi)用(yong)非常便宜的(de)雙絞線(xian)(xian)導(dao)體，所以(yi)(yi)在(zai)(zai)應用(yong)兩(liang)(liang)線(xian)(xian)制(zhi)變送器(qi)時(shi)必(bi)須是shou選。
熱(re)電(dian)阻有兩線制(zhi)、三線制(zhi)和四線制(zhi)。
兩線制無線路電(dian)阻(zu)補(bu)償，接(jie)線簡(jian)單，但必須引入(ru)引線電(dian)阻(zu)的(de)附加(jia)誤差。因此，不宜(yi)制造*精度的(de)熱電(dian)阻(zu)，使用(yong)時引線不宜(yi)過長。
三線制：
有線路電阻(zu)補(bu)償，可消除引線電阻(zu)的影響，測(ce)量精度高于兩線制(zhi)。作為過程檢測(ce)元件，它(ta)是應用廣(guang)泛的。
; 四(si)線制：
在熱電(dian)阻(zu)的根(gen)部兩端分(fen)別連接兩根(gen)導線(xian)(xian)的方法(fa)稱為四(si)線(xian)(xian)制(zhi)，其中兩根(gen)導線(xian)(xian)為熱電(dian)阻(zu)提供恒(heng)定電(dian)流(liu)(liu)I，將R轉(zhuan)換成電(dian)壓信號U，然后通過另外兩條引(yin)線(xian)(xian)將 U 引(yin)向 PLC。這種引(yin)線(xian)(xian)方式(shi)可(ke)以(yi)*消除(chu)引(yin)線(xian)(xian)電(dian)阻(zu)的影響，但成本較高，主(zhu)要(yao)用于高精度(du)溫度(du)檢測。在變送(song)器(qi)、傳感器(qi)、流(liu)(liu)量(liang)計等(deng)中也有兩線(xian)(xian)制(zhi)和四(si)線(xian)(xian)制(zhi)。
兩線制是信號(hao)和(he)電(dian)源相結合的方(fang)式(shi)(shi)，目前的儀表(biao)都采(cai)用這(zhe)種方(fang)式(shi)(shi)。 Electric Technology Alliance 5r/r 6l-T6c7`$L8})s 四線制，電(dian)源和(he)信號(hao)分離，如大功率發(fa)射器，220VAC給發(fa)射器的放(fang)大板(ban)供(gong)電(dian)，差(cha)動變壓器將微位(wei)移信號(hao)轉換成電(dian)信號(hao)，放(fang)大板(ban)將其轉換成0-10mA的恒(heng)流源送至二次(ci)儀表(biao)或DCS系統，現已淘汰。
; 問題：在差壓/力(li)傳(chuan)感(gan)器和流量計的性能參數中(zhong)，經(jing)常出(chu)現(xian)輸出(chu)信號(hao)：兩線(xian)制(zhi)（4～20）毫安，三(san)線(xian)制(zhi)（0~10）毫安。問題是，什么(me)(me)是兩線(xian)制(zhi)和三(san)線(xian)制(zhi)，有(you)什么(me)(me)區別？怎么(me)(me)接線(xian)？
2線制(zhi)的(de)(de)優點(dian)是接線簡單(dan)，只適(shi)用于功(gong)(gong)率較小的(de)(de)初(chu)級傳感器(qi)，如(ru)：壓(ya)力變(bian)化(hua)、差(cha)壓(ya)變(bian)化(hua)、溫度變(bian)化(hua)、電容式(shi)液(ye)位計(ji)、射頻(pin)導納、電磁流(liu)(liu)量計(ji)、渦街(jie)流(liu)(liu)量計(ji)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。傳感器(qi)本身的(de)(de)功(gong)(gong)耗(hao)是從兩線制(zhi)獲得的(de)(de)，必然會影(ying)響(xiang)其負載(zai)能力。
由于4線制將電(dian)源和電(dian)源分開，所以(yi)機器(qi)的功率與(yu)信號(hao)功率無關。適用于大(da)功率傳(chuan)感(gan)器(qi)，比如超聲(sheng)波（因為增加了抗干擾能(neng)力(li)(li)，所以(yi)傳(chuan)輸電(dian)源的功率會很大(da)，所以(yi)在選擇這(zhe)個(ge)產品的時候盡量使用4線， 2線一般抗干擾能(neng)力(li)(li)弱），不能(neng)做(zuo)成2線，只能(neng)4線，即2個(ge)工作(zuo)電(dian)源，輸出2。
問：為(wei)什么(me)兩(liang)線制儀表信(xin)號的起始零點是4mA而不是0mA？
由于采用(yong)兩線(xian)(xian)(xian)制傳(chuan)輸(shu)，即傳(chuan)輸(shu)單元的(de)(de)(de)供電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)流作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)信號(hao)，傳(chuan)輸(shu)單元需要一定的(de)(de)(de)靜(jing)態工(gong)作(zuo)(zuo)電(dian)(dian)(dian)流，所(suo)以信號(hao)下限不(bu)(bu)能選擇(ze)為(wei)(wei)(wei)0mA。根(gen)據(ju)國際電(dian)(dian)(dian)工(gong)委員(yuan)會(hui)的(de)(de)(de)標準，電(dian)(dian)(dian)流信號(hao)的(de)(de)(de)下限為(wei)(wei)(wei)4mA，即所(suo)謂的(de)(de)(de)“帶電(dian)(dian)(dian)”零(ling)點。儀器零(ling)點為(wei)(wei)(wei)4mA，比(bi)0mA更安全，便(bian)于區分儀器是(shi)斷(duan)(duan)(duan)電(dian)(dian)(dian)還是(shi)指示(shi)最(zui)小。使用(yong)電(dian)(dian)(dian)流信號(hao)的(de)(de)(de)原(yuan)因是(shi)它不(bu)(bu)易(yi)被(bei)干擾。并且電(dian)(dian)(dian)流源的(de)(de)(de)內(nei)阻是(shi)無限大的(de)(de)(de)，回路中串聯(lian)的(de)(de)(de)導線(xian)(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)阻不(bu)(bu)影響(xiang)精度，在(zai)普通雙絞線(xian)(xian)(xian)上可(ke)以傳(chuan)輸(shu)數百米。 20mA的(de)(de)(de)上限是(shi)出于防爆的(de)(de)(de)要求：20mA電(dian)(dian)(dian)流通斷(duan)(duan)(duan)所(suo)產生的(de)(de)(de)火(huo)花能量不(bu)(bu)足以點燃氣體(ti)。下限不(bu)(bu)設置為(wei)(wei)(wei)0mA的(de)(de)(de)原(yuan)因是(shi)為(wei)(wei)(wei)了能夠檢測斷(duan)(duan)(duan)線(xian)(xian)(xian)：正常工(gong)作(zuo)(zuo)時不(bu)(bu)會(hui)低于4mA。當(dang)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)線(xian)(xian)(xian)路因故障而斷(duan)(duan)(duan)開時，回路電(dian)(dian)(dian)流會(hui)下降(jiang)到0。常取2mA作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)(wei)斷(duan)(duan)(duan)線(xian)(xian)(xian)報警值。