遠(yuǎn)傳酒精液位計(jì)兩線制4-20mA輸出的有效距離有多

二線制的4-20mA信號(hào)輸出是目前工業(yè)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)非常普遍在使用的信號(hào)傳輸方式，比如過(guò)程儀表現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中的物位、壓力、溫度、流量、角度參數(shù)值都可以通過(guò)這種方式進(jìn)行傳輸。遠(yuǎn)傳磁翻板液位計(jì)變送器一般情況之下也是采用的這種方式，它是將現(xiàn)場(chǎng)液位高度通過(guò)4~20mA電流來(lái)模擬傳輸至控制中心，即變送器將具體液位量值轉(zhuǎn)換成模擬量電信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處控制室或顯示設(shè)備上。由于4~20mA作為信號(hào)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，在工業(yè)上420mA電流來(lái)傳輸模擬量已經(jīng)被廣泛采用半個(gè)多世紀(jì)。那么在磁翻板液位計(jì)上采用二線制4-20mA信號(hào)輸出方式進(jìn)行傳輸距離到底有多遠(yuǎn)呢？
遠(yuǎn)傳酒精液位計(jì)
我們知道所有的信號(hào)傳輸，無(wú)論是有線傳輸還是無(wú)線傳輸，遠(yuǎn)距離的傳輸必然會(huì)產(chǎn)生衰減，當(dāng)二線制4-20mA電流傳送信號(hào)在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)，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)：負(fù)載電阻RL、連接導(dǎo)線的電阻r、供電電壓VO及其波動(dòng)范圍△V。
 4-20mA遠(yuǎn)傳磁翻板液位計(jì)
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*供電電壓為Vmin，RL=250Ω，
VO=24V，
電源允許波動(dòng)△V=24*5%=1.2V
酒精液位計(jì)Imax=20mA=0.02A
*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=1.5 mm2和S=0.8 mm2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=1.5 mm2的導(dǎo)線，L=1.5*76/0.0217=5253米
B、 S=0.8 mm2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=1.5 mm2的導(dǎo)線，L=5253.5/2=2626米
B、S=0.8 mm2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。
無(wú)論是磁翻板液位計(jì)，還是其他類型的液位計(jì)，包括各種物位控制開(kāi)關(guān)，比如液位開(kāi)關(guān)也普遍采用二線制4-20mA輸出方式傳送開(kāi)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(kāi)關(guān)信號(hào)