許多初(chū)入自動(dòng)化(huà)行業(yè)的小朋友，常(cháng)常不能(néng)理(lǐ)解(jiě)所(suǒ)謂(wèi)二(èr)綫製(zhì)，三綫製，四(sì)綫製(zhì)，但又不樂於展現(xiàn)不(bù)恥下問的精(jīng)神，小編在此揮墨寫下(xià)這篇(piān)介紹二綫(xiàn)製三(sān)綫(xiàn)製四綫(xiàn)製的區別與(yǔ)好(hǎo)處(chǔ)。

首(shǒu)先講(jiǎng)一(yī)下(xià)變(biàn)送(sòng)器(qì)和(hé)傳感器(qì)的區(qū)別：傳(chuán)感器(qì)是能(néng)夠(gòu)受(shòu)規(guī)定的(dí)被(bèi)測量(liáng)並(bìng)按照一定的規律轉換成(chéng)可(kě)用(yòng)輸(shū)出(chū)信號的(dí)器(qì)件或裝置的總(zǒng)稱，通常由(yóu)敏(mǐn)感(gǎn)元件和(hé)轉換(huàn)元件(jiàn)組(zǔ)成。當(dāng)傳感(gǎn)器的輸出為(wéi)規(guī)定(dìng)的(dí)標(biāo)準信號(hào)時(shí)，則(zé)稱為(wéi)變(biàn)送(sòng)器(qì)，常見的變(biàn)送器如(rú)紹(shào)興中儀(yí)生(shēng)產(chǎn)的(dí)壓(yā)力變送器，差壓變(biàn)送器，溫度(dù)變送器，電(diàn)流變(biàn)送器(qì)，電(diàn)壓變送(sòng)器等。

二(èr)綫(xiàn)製(zhì)三(sān)綫製(zhì)四綫製(zhì)的區別(bié)

幾(jī)綫(xiàn)製的稱(chēng)謂(wèi)，是在兩綫製變送器誕(dàn)生後才有(yǒu)的(dí)。我(wǒ)們討(tǎo)論的(dí)兩(liǎng)綫(xiàn)製，三綫製(zhì)，四綫製，是(shì)指各種(zhǒng)輸出(chū)為(wéi)模(mó)擬(nǐ)直流(liú)電流信號的變送器(qì)，其(qí)工作(zuò)原理(lǐ)和結(jié)構上(shàng)的區別，而並(bìng)非隻指變(biàn)送器(qì)的(dí)接綫(xiàn)形(xíng)式。

四(sì)綫製

zui先出現的(dí)是四綫製的(dí)變送器；即兩(liǎng)根綫負責變送(sòng)器(qì)電(diàn)源的供(gōng)應(yīng)，另(lìng)外兩根(gēn)綫負責(zé)輸出被轉(zhuǎn)換(huàn)放大的(dí)信(xìn)號(hào)(如(rú)電壓，電流等(děng))。四綫(xiàn)製接綫如(rú)下(xià)圖所示(shì)：

四綫製儀表接綫圖

四綫製變送(sòng)器(qì)供(gōng)電(diàn)大(dà)多(duō)為(wéi)220VAC，也有供電為24VDC的。輸出信號有(yǒu)4-20mADC，負載(zǎi)電(diàn)阻為250Ω，或(huò)0-10mADC，負載電阻為0-1.5KΩ；有的還(huán)有mA和(hé)mV信號(hào)，但負(fù)載(zǎi)電(diàn)阻或(huò)輸入電阻，因輸(shū)出(chū)電路(lù)形式不同而(ér)數值有所(suǒ)不(bù)同。（ps：交流電(diàn)會(huì)對信號(hào)精(jīng)度有影響(xiǎng)）

常見應用：數顯表，電(diàn)磁(cí)流量計(jì)變送輸(shū)出就(jiù)是四(sì)綫製(zhì)。

三綫(xiàn)製

所(suǒ)謂三(sān)綫製(zhì)就(jiù)是(shì)電源正(zhèng)端(duān)用一根綫，信(xìn)號輸(shū)出(chū)正端用(yòng)一根(gēn)綫(xiàn)，電源(yuán)負(fù)端和(hé)信(xìn)號(hào)負(fù)端共(gòng)用一(yī)根(gēn)綫(xiàn)。三(sān)綫製接綫如(rú)下(xià)圖所示(shì)：

三(sān)綫(xiàn)製儀表(biǎo)接(jiē)綫(xiàn)圖

三綫製(zhì)變送器供電(diàn)大多為24VDC，輸出信號4-20mADC，負(fù)載電(diàn)阻(zǔ)為(wéi)250Ω或者(zhě)0-10mADC，負載(zǎi)電(diàn)阻為(wéi)0-1.5KΩ；有(yǒu)的(dí)還有mA和(hé)mV信號，但負載(zǎi)電阻(zǔ)或(huò)輸入電阻(zǔ)，因(yīn)輸出(chū)電(diàn)路形(xíng)式(shì)不(bù)同而數值有所(suǒ)不(bù)同(tóng)。

常見應(yīng)用：電壓輸出的(dí)變送器輸(shū)出一般都是三綫製。

兩(liǎng)綫製

采用回(huí)路(lù)供(gōng)電的(dí)方式，4-20mA電流(liú)本身(shēn)就可以為(wéi)變(biàn)送(sòng)器供電，變(biàn)送器在(zài)電(diàn)路(lù)中相等於(yú)一個分(fēn)外(wài)的負載(zǎi)，體(tǐ)現儀表隻(zhī)需(xū)要(yào)串(chuàn)在電路中即(jí)可。即(jí)電源(yuán)，負載串(chuàn)聯在(zài)一起(qǐ)，有一(yī)公(gōng)共(gòng)點(diǎn)，而(ér)現場(cháng)變送器與控製室儀表(biǎo)之間(jiān)的(dí)信號聯(lián)絡(luò)及(jí)供電僅(jǐn)用兩根電綫，這(zhè)兩根(gēn)電綫既是(shì)電源(yuán)綫又是信號綫。兩綫製(zhì)接(jiē)綫(xiàn)如(rú)下(xià)圖所示：

兩綫製儀(yí)表接綫圖(tú)

兩綫製變送器供電為(wéi)24VDC，輸出信號為(wéi)4-20mADC，負(fù)載(zǎi)電(diàn)阻為(wéi)250Ω，24V電源的負綫(xiàn)電位zui低(dī)，它(tā)就(jiù)是信(xìn)號公(gōng)共綫。（ps：輸(shū)入(rù)接(jiē)收(shōu)儀表(biǎo)的是電(diàn)流信(xìn)號(hào)，如(rú)將(jiāng)電阻RL並聯(lián)接入時，則(zé)接(jiē)收的就(jiù)是電壓信號了。）

常見應(yīng)用(yòng)：溫度(dù)變(biàn)送(sòng)器(qì)，4-20mA輸出的(dí)壓(yā)力(lì)變送器等(děng)都是二綫(xiàn)製(zhì)。

二(èr)綫(xiàn)製使(shǐ)用條(tiáo)件

要實(shí)現兩綫製變送器(qì)必(bì)須同時(shí)滿(mǎn)足(zú)以下(xià)條(tiáo)件：

1，V≤Emin-ImaxRLmax（變送器的輸出端電(diàn)壓(yā)V等(děng)於(yú)規(guī)定(dìng)的zui低(dī)電(diàn)源(yuán)電(diàn)壓(yā)減(jiǎn)去電(diàn)流在(zài)負載(zǎi)電阻和(hé)傳(chuán)輸導綫(xiàn)電阻(zǔ)上(shàng)的(dí)壓(yā)降(jiàng)。）

2，I≤Imin（變(biàn)送器(qì)的正(zhèng)常(cháng)工作電流(liú)I必(bì)須小於或(huò)等(děng)於(yú)變(biàn)送器(qì)的(dí)輸出電(diàn)流(liú)。）

3，P＜Imin(Emin-IminRLmax)（變送器(qì)的zui小消(xiāo)耗(hào)功率P不能超過上式(shì)，通常＜90mW。式中(zhōng)：Emin=zui低電(diàn)源電壓，對(duì)多數(shù)儀表而言(yán)Emin=24(1-5%)=22.8V,5%為(wéi)24V電源(yuán)允許的(dí)負向變化量(liáng)；Imax=20mA；Imin=4mA；RLmax=250Ω+傳輸導(dǎo)綫電(diàn)阻(zǔ)。）

由於4-20mADC(1-5VDC)信(xìn)號製的普及和(hé)應用(yòng)，在控製係統應用中為了便於連接，就要求(qiú)信號製的統(tǒng)一(yī)，為此(cǐ)要求一(yī)些(xiē)非電(diàn)動單元(yuán)組合的(dí)儀表， 如在綫分析，機械(xiè)量(liáng)，電量(liáng)等(děng)儀表，能采用(yòng)輸(shū)出(chū)為4-20mADC信(xìn)號製，但是由(yóu)於(yú)其(qí)轉換電(diàn)路復(fù)雜(zá)，功耗(hào)大等原(yuán)因(yīn)，難於全(quán)部(bù)滿(mǎn)足上(shàng)述的三(sān)個(gè)條(tiáo)件(jiàn)，而無法(fǎ)做(zuò)到(dào)兩(liǎng)綫(xiàn)製(zhì)，就(jiù)隻(zhī)能采(cǎi)用(yòng)外(wài)接(jiē)電(diàn)源的(dí)方法來做輸(shū)出為(wéi)4-20mADC的(dí)四(sì)綫製變(biàn)送(sòng)器(qì)了。

相對於(yú)四綫和三綫製(zhì)，兩綫製有什麼益處(chǔ)呢？

兩綫製(zhì)的益處

在工業應(yīng)用中，測量(liáng)點(diǎn)一般(bān)在現場，而體(tǐ)現設(shè)備(bèi)或(huò)者(zhě)控(kòng)製設備(bèi)一般(bān)都在(zài)控製室(shì)或(huò)控(kòng)製(zhì)櫃(guì)上。兩者(zhě)之間距離可能(néng)數(shù)十(shí)至數百米(mǐ)。按一百(bǎi)米距(jù)離(lí)計算，省(shěng)去(qù)2根信(xìn)號傳(chuán)輸導綫意(yì)味(wèi)著成本(běn)降(jiàng)低近百元。另(lìng)外(wài)四綫製變送器和(hé)三綫製(zhì)變送器(qì)因(yīn)導綫內電流不(bù)對(duì)稱必(bì)須使用(yòng)昂貴(guì)的屏(píng)蔽(bì)綫(xiàn)，而兩綫(xiàn)製變送器(qì)可使(shǐ)用(yòng)分外很是(shì)便宜的的雙絞綫(xiàn)導(dǎo)綫，因此(cǐ)在應(yīng)用中兩綫製變(biàn)送器必然是。

1，不(bù)易受寄生熱電偶和沿(yán)電綫(xiàn)電阻壓降(jiàng)和溫漂的影響，可用分(fēn)外很(hěn)是便宜(yí)的更細的(dí)導綫；可節省大(dà)量電纜綫和安(ān)裝費用；

2，在(zài)電(diàn)流源(yuán)輸(shū)出(chū)電阻足(zú)夠(gòu)大(dà)時(shí)，經(jīng)磁(cí)場耦(ǒu)合感應(yīng)到導(dǎo)綫環路內(nèi)的電壓，不會(huì)產生(shēng)顯(xiǎn)明影響，因為(wéi)幹(gān)擾(rǎo)源(yuán)引起的電流極小，一(yī)般利(lì)用雙絞綫(xiàn)就(jiù)能降低幹(gān)擾；兩綫(xiàn)製與(yǔ)三綫(xiàn)製(zhì)必須用(yòng)屏(píng)蔽綫,屏(píng)蔽綫(xiàn)的(dí)屏蔽層(céng)要(yào)妥善接(jiē)地。

3，電(diàn)容性(xìng)幹擾(rǎo)會導致(zhì)接(jiē)收器電(diàn)阻(zǔ)有(yǒu)關(guān)誤差，對於4～20mA兩(liǎng)綫(xiàn)製環(huán)路(lù)，接收器電阻通(tōng)常為(wéi)250Ω（取樣Uout=1～5V）這個(gè)電(diàn)阻小到(dào)不(bù)足(zú)以產(chǎn)生(shēng)顯明誤(wù)差，因此，可以允許(xǔ)的電(diàn)綫長度(dù)比電(diàn)壓遙(yáo)測(cè)係統更長更遠；

4，各(gè)個單(dān)台示讀裝(zhuāng)置(zhì)或記錄裝置可(kě)以(yǐ)在(zài)電綫長度不等的(dí)不同(tóng)通道間進(jìn)行(háng)換接，不因電綫(xiàn)長度的不等(děng)而造成精(jīng)度(dù)的差異，實現(xiàn)分(fēn)散采(cǎi)集(jí)，分(fēn)散式(shì)采(cǎi)集的好處就(jiù)是(shì)：分散采集(jí)，集(jí)中(zhōng)控製(zhì)....

5，將4mA用(yòng)於零(líng)電平，使(shǐ)判斷(duàn)開(kāi)路(lù)與短(duǎn)路或傳(chuán)感器損(sǔn)壞（0mA狀(zhuàng)態(tài)）十(shí)分(fēn)方便(biàn)。

6，在兩(liǎng)綫(xiàn)輸出(chū)口(kǒu)分外很是(shì)容易(yì)增(zēng)設一兩隻防雷防浪湧(yǒng)器件,有利於安全(quán)防(fáng)雷(léi)防爆(bào)。

總(zǒng)結(jié)

四綫製是兩(liǎng)個(gè)信(xìn)號(hào)綫(xiàn)，兩(liǎng)個(gè)供電綫，信號(hào)綫和供電綫(xiàn)分(fēn)開，精度zui好，帶(dài)載(zǎi)能(néng)力(lì)zui強，抗幹(gān)擾(rǎo)能力(lì)zui差，電路結構(gòu)zui復(fù)雜(zá)，成本比較高昂；而(ér)三(sān)綫製則是(shì)信號(hào)綫(xiàn)和和(hé)供(gōng)電綫(xiàn)共用一(yī)個(gè)正(zhèng)極或(huò)負(fù)極(jí)，精(jīng)度次之，抗(kàng)幹擾能力(lì)比四綫(xiàn)製(zhì)好(hǎo)，電路(lù)結(jié)構(gòu)較復雜，成(chéng)本比(bǐ)四綫(xiàn)製(zhì)低；而二綫(xiàn)製(zhì)則是(shì)兩個(gè)綫既做(zuò)供電用，又做(zuò)信號綫，誤(wù)差(chà)zui大(dà)，帶(dài)載能力弱，抗幹擾能力強，電路(lù)結構簡單，成(chéng)本(běn)zui低，應(yīng)用範圍zui廣；另外二(èr)綫製(zhì)隻能輸出mA電流(liú)信號(hào)，三(sān)綫製和四綫製(zhì)則沒有這個限製，現在的變送器(qì)大多采(cǎi)用(yòng)二(èr)綫(xiàn)製。