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（已结束）2010-12-20-工控擂台-仪表信号远距离传输方案？点击：5024 | 回复：105

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发表于：2010-12-12 15:10:55

楼主

都了解4-20mA信号传送距离越远会衰减和干扰，如果实际应用中有这种远距离传输需要的话该如何处理和采取哪些措施？

        下周初结贴，9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分！

        MP介绍：gongkongMP即工控币，是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位，类似于大家熟悉的QB，1个MP=1元人民币。

        MP有什么用？兑换服务：以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。兑换现金：非积分获得的MP可兑换等值现金（满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换）。

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刘志斌

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发表于：2010-12-21 14:48:48

61楼

实际电源与理想电源电压源、电流源的关系：

1、一个实际电源，如果内阻很小，与外电路电阻R相比，忽略不计时，可以看作电压源，其电压为U=E；

2、一个实际电源，如果内阻很大，与外电路电阻R相比，看作无穷大时，可以看作电流源，其电流为I=E/r；

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刘志斌

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发表于：2010-12-21 14:57:13

62楼

3、在分析电子电路时，研究三极管共射放大电路的输出电阻时，因输出电流Ic为恒流源，认为输出电阻无穷大；

4、在分析电子电路时，研究电流负反馈电路对输出电阻的影响时，因为电流负反馈的恒流作用，输出电阻增大；

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刘志斌

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发表于：2010-12-21 15:04:35

63楼

说这么多，当然不是给wyb2866255 讲的，他早就知道，这个辩论到此为止！

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深圳正盈

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发表于：2010-12-21 15:24:14

64楼

低价供应威纶触摸屏，永宏PLC，文本显示器！
深圳正盈机电有限公司
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莫子辰

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发表于：2010-12-21 15:31:25

65楼

来学习一下

要是长距离可以考虑使用总线连接，距离较短的话模拟量也可以使用屏蔽电缆

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发表于：2010-12-21 16:26:57

66楼

哦，另外开一个贴专门讨论电流远传的问题吧，仪表信号远传不止是电流啊，怎么掉这个坑里了？

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怪话二王

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发表于：2010-12-21 20:35:07

67楼

嘿嘿嘿

1、把个简单滴事，瞎掰滴乱七八糟，

嘿嘿嘿

2、对研发工程师来舌，4～20mA变送器，它既不是奶奶迪电流源、它也不是爷爷迪电压源，它就是一条狗！

工作就是逗狗玩

3、对应用工程师来舌，狗肚皮里，内阻是多少？长咧几颗狗宝？怀孕咧几个狗宝宝？，，，

这有啥意义哟？

到底要干啥？

嘿

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怪话二王

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发表于：2010-12-21 20:47:38

68楼

4、4～20mA信号传多远，咋嘛选线布线，计算上也不需要知道奶奶滴内阻

咋嘛老是，和狗肠子过不去呢？

。

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怪话二王

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发表于：2010-12-21 20:56:11

69楼

5、4～20mA 信号采集，取样电阻常见滴有250Ω、150Ω、100Ω，如市售二次仪表滴取样电阻，多这几个规格

50Ω、30Ω滴，也有人开始用，

趋势就是取样电阻用滴越来越小，电阻越小，发热量越小，引入的温度误差越小，采样精度更容易保障

电阻用滴越小，那你滴信号处理技术，先得够牛！否则你就歇菜去，安捷伦福禄克采电流，用1Ω、半Ω呢

，，，嘿嘿

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怪话二王

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发表于：2010-12-21 21:04:09

70楼

。

6、别胡球言传“总线连接”传滴远。。。。。。

。

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刘志斌

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发表于：2010-12-21 23:27:17

71楼

引用djgxy 的回复内容：

……两线制4～20mA输出型变送器的带载能力，按 R＝50×（V－u）计算，单位Ω，其中，V为实际供电电压，u为变送器允许的最低供电电压, V的取值，…24VDC……

1、两线制4～20mA输出型变送器，其输出电阻最小为r，负载电阻为R，输出电流为20mA=0.02A，电源电压V=24V，则：

1）变送器的内阻r的压降为u；

2）负载电阻R的压降为V-u；

3）工作回路的传输线路电阻不计；

4）工作回路的方程式：V-u=R×0.02 即 R=V-u/0.02 R=50×（V-u）

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刘志斌

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发表于：2010-12-21 23:38:15

72楼

引用djgxy 的回复内容：

1.两线制4～20mA电流信号，在负载符合要求的前提下，传输过程中信号没有线阻损失，不会衰减，抗干扰能力强。

……

1、两线制4～20mA输出型变送器，其输出电阻最小为r，负载电阻为R，输出电流为20mA=0.02A，电源电压V=24V，则：

1）变送器的内阻r的压降为u；

2）负载电阻R的压降为V-u；

3）工作回路的传输线路电阻不计；

4）工作回路的方程式：V-u=R×0.02 即 R=V-u/0.02 R=50×（V-u）

2、如果计算工作回路传输导线电阻，那么电流就不会是20mA，就会小于20mA，如果导线电阻等于R，电流就会减小到10mA；

3、djgxy 关于“传输过程中信号没有线阻损失，不会衰减”就是错误的！！！

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刘志斌

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发表于：2010-12-22 00:00:43

73楼

引用怪话二王的回复内容：

……

2、嘿嘿，就一个电流回路，木有分流通道，嘿嘿，即使流出变送器滴电流想衰减，它又能跑到哪里去呢？

4、舌来舌去，就是舌咧个，初中课本里讲滴欧姆定律

……

1、请问回路的欧姆定律方程式 R=50×（V-u）中，如果计算传输导线电阻，传输导线电阻等于R，则：

2R=100×（V-u）

即电流由20mA减小到10mA；

2、二王你能说上边的计算有错误？？？

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刘志斌

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发表于：2010-12-22 00:15:10

74楼

引用怪话二王的回复内容：

3、回路里滴总电阻的大小，线阻滴大小，只是会影响落在变送器上滴端电压的大小，只有当回路里滴总电阻，小于15楼djgxy网友舌的那个“R”时，变送器上滴端电压，才会高于“变送器允许的最低供电电压”

1、R=50×（V-u）中只有负载电阻R和变送器输出电阻r（r最小时、电流最大时的压降，即最小压降）；

2、而你说的“回路里滴总电阻的大小，线阻滴大小，只是会影响落在变送器上滴端电压的大小，”，有什么根据，有什么道理？

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Smile

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发表于：2010-12-22 10:00:32

75楼

1、传感器4-20mA信号输出可以视为恒流源.一般仪表的带载能力为500Ω（而不为功率单位）。即当负载变化时，输出电流是不变的。与恒流源相反恒压源是指负载变化时，输出电压不变。

恒流源，在负载电阻大时，输出电压大，输出电压在开路时是无限大，短路时是0。
恒压源，在负载电阻小时，输出电流大，输出电流在开路时是0，短路是无限大。

因此传感器4-20mA信号本身就是允许长距离传输的,只要带载能力够，不必考虑衰减的问题。

2、至于抗干扰就需要屏蔽、接地、布局等措施来预防了。具体措施有以下几点：

（1）、接地问题，包括PLC接地端的接地，要真接地，就是接大地

（2）、模拟信号屏蔽问题。屏蔽线的开始端和终端都要接地，信号线的屏蔽是防止干扰的重要措施

（3）、对某些高频信号要解决匹配问题。如果不匹配，很容易使信号在传输过程中引起干扰，使信号失真

（4）、对信号进行滤波处理

3、传感器4-20mA信号传输距离应该很长的，因为没有绝对的恒流源,仪表还是有内阻损耗的.要看输入阻抗的大小,理论的恒流源阻抗无穷大,只与线缆电阻有关，看仪器自身的负载能力，象有的变送器，负载电阻可达到1000欧姆，但一般转换电阻都是在250欧姆，换句话说，只要你的线路电阻在750欧姆以下，此仪表输出传输（电流）就应该没有损失，当然这距离你可以想像一下有多长.

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怪话二王

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发表于：2010-12-22 13:45:27

76楼

~~~~~~~~~~~~~~~~

设： 4～20mA回路里滴负载总电阻为R，R由信号取样电阻R1，和线阻R2，组成
设：供电电源的输出电压为 V
设：某一时刻变送器的输出电流为 i
设：加载在变送器接线端子上滴端电压为 Y
设：变送器最低允许的工作电压为u，
设：变送器最高允许的工作电压为U，
嘿嘿，那嘛
任意时刻，根据欧姆定律，有Y＝V －（R1+R2) × i

这个公式，得这样滴来舌事:

1、加载在变送器上滴端电压Y，必须满足u≤Y≤U，变送器才能正常工作，输出4～20mA信号，
       Y＜u 时，变送器就歇菜咧，4mA都出不来，大约就是2.5mA左右
       Y＞U 时，尽管厂商，比如俺村本帅，哈哈，会留余量，，，但你要小心，变送器给烧坏哟

2、加载在变送器上滴端电压Y，是随着变送器滴输出电流i 变化而变化滴，不是个恒定值！

        你滴明白？！ .........................

3、其它滴，不需要俄再舌咧吧？.........................呵呵

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怪话二王

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发表于：2010-12-22 13:56:32

77楼

4、俄再舌尚一句，俄滴乖乖呀乖滴乖~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

>>>>

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刘志斌

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发表于：2010-12-22 20:47:36

78楼

通过讨论，我的观点总结如下，希望批评指正：（为了简化问题，突出主要矛盾，设信号系统为两线制）

1、信号由信号源输出，经馈线，到负载，构成一个回路；

2、信号传递的最大功率的条件是：信号源的输出电阻r=负载电阻R，即阻抗匹配的原理；

3、馈线电阻的电流热效应，会损耗信号能量，影响信号的传出距离，减小损耗的方法，可以用高电压低电流传输信号；

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刘志斌

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发表于：2010-12-22 20:55:48

79楼

4、信号类型（仅限工控常用信号）：

1）电压信号，如0～5V，0～10V；

2）电流信号，0～20mA，4～24mA；

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刘志斌

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发表于：2010-12-22 20:58:17

80楼

5、根据阻抗匹配原理，信号源的输出电阻r=负载电阻R，信号源既不是内阻无穷大的电流源，也不是内阻为零的电压源；

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